何鴻猷
【摘要】以異因合數(shù)為分母的真分?jǐn)?shù),化為循環(huán)小數(shù),循環(huán)節(jié)的位數(shù)為其中各因數(shù)循環(huán)節(jié)位數(shù)的最小公倍數(shù).以n位全1數(shù)為分母的真分?jǐn)?shù),化為循環(huán)小數(shù)j=n;若為合數(shù),則n是各因數(shù)循環(huán)節(jié)位數(shù)的最小公倍數(shù).《n》中至少有一個(gè)或多個(gè)質(zhì)數(shù)j=n.欲求j=10(位)的質(zhì)數(shù),就去分解《10》.
【關(guān)鍵詞】全9數(shù);全1數(shù);剩余數(shù)
一道算題,重視它的答案正確與否,永遠(yuǎn)沒(méi)錯(cuò),但如果對(duì)它的渾身上下細(xì)致加以剖析,將會(huì)發(fā)現(xiàn)它和其他數(shù)學(xué)問(wèn)題有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系,從中可以豐富我們的數(shù)學(xué)知識(shí).活題就從17化為小數(shù)開(kāi)始吧:17≈0.1429(四舍五入).17=0.1·42857·(化為純循環(huán)小數(shù)),或1÷7=0.142857……0.000001(有余數(shù)除法),7除盡了1-0.000001=0.999999. 0.999999×1000000=999999,999999÷7=142857,7是質(zhì)數(shù),循環(huán)節(jié)是六位,為偶數(shù)位循環(huán),7能整除6位全9數(shù),(為敘述方便,下面特稱各位都是9的數(shù)為n位全9數(shù),大于1位各位都是1的數(shù)為n位全1數(shù).為書(shū)寫方便,特引入記號(hào)《n》,表示n位全1數(shù),設(shè)j代表循環(huán)節(jié)位數(shù)5個(gè)字;n表示循環(huán)節(jié)位數(shù),即j=n,【某數(shù)的循環(huán)節(jié)】是指以某數(shù)為分母的真分?jǐn)?shù)、化為循環(huán)小數(shù)、循環(huán)節(jié)的位數(shù)的簡(jiǎn)語(yǔ).以下同)從而可以導(dǎo)出凡6位數(shù)碼相同的數(shù),均能被7整除.三組兩位兩位數(shù)碼相同的數(shù),如:111111÷11×36=363636,以及前三位與后三位數(shù)碼相同的數(shù),如:111111÷111×437=437437,也均能被7整除.113=0.0·76923·,j=6,所以上述各數(shù)也均能被13整除.
141=0.0·2439·.j=5,是奇位循環(huán),99999÷41=2439.41能整除5位全9數(shù),也能整除5位數(shù)碼都相同的數(shù).
設(shè)p為除2,5以外的所有質(zhì)數(shù).設(shè)1p化為循環(huán)小數(shù)j=n,則n位全9數(shù),n位全1數(shù)等均能被p整除.當(dāng)n為偶數(shù)時(shí),前n2位與后n2位完全相同的數(shù)也均能被p整除.這些能被p整除的數(shù),都可以為我們所用,如:判斷33743能否被41整除?因141=0.0·2439·,j=5,33333能被41整除.33743-33333=410,410能被41整除,則33743也能被41整除.再如:123448能否被13整除?因113=0.0·76923·,j=6,為偶數(shù)位循環(huán),所以123448-123123=448-123=325,325÷13=25,123448能被13整除.
17=0.1·42857·,27=0.2·85714·=0.1·42857·×2,37=0.4·28571·=1·42857·×3……
999999不僅能被7和13整除,它還能被9和142857整除,觀察這些數(shù)字的關(guān)系,可悟出循環(huán)小數(shù)化為分?jǐn)?shù)的方法,142857÷142857999999÷142857 =17,285714÷142857999999÷142857 =27,428571÷142857999999÷142857=37……或:999999÷7=142857,142857999999=17.方法是:循環(huán)小數(shù)的數(shù)值為分子,循環(huán)小數(shù)是幾位,再以幾位全9數(shù)為分母,然后化簡(jiǎn).將0.27化為分?jǐn)?shù),2799=311.
上面悟出了純循環(huán)小數(shù)化為分?jǐn)?shù)的方法,下面還可以從144=0.0227悟出混循環(huán)小數(shù)化為分?jǐn)?shù)的方法:1÷44=0.0227……0.0012,44除盡了1-0.0012=0.9988,9988÷44=227.再看,0.022·7·,兩位不循環(huán),兩位循環(huán),而9900能保證被44整除(44=11×4,判斷某數(shù)能否被4整除,只要末兩位能被4整除,該數(shù)就能被4整除.判斷某數(shù)能否被11整除,由低位到高位兩位兩位分節(jié),各節(jié)之和能被11整除,該數(shù)就能被11整除),9900÷44=225,227-225=2,但9988-9900=88,88÷44=2,227-225=2,所以227-29900=2259900=144.
混循環(huán)小數(shù)化為分?jǐn)?shù)的方法是:分子為混循環(huán)小數(shù)的數(shù)值,減去不循環(huán)部分的數(shù)值.分母為循環(huán)部分是幾位就先寫幾個(gè)9,不循環(huán)部分是幾位再在9的后面寫幾個(gè)0,然后化簡(jiǎn).
附課本上的推導(dǎo)方法:(各介紹兩種推導(dǎo)方法)
一、由0.0·27·推導(dǎo)純循環(huán)小數(shù)化分?jǐn)?shù)的方法設(shè)分?jǐn)?shù)為1x,1x=0.0·27·,1x=0.027……11000,1=0.027x+11000,1-0.001=0.999,x= 0.9990.027,將x值代入所設(shè)分?jǐn)?shù),10.9990.027 =0.0270.999=27999=137.
二、由13=0.3·推導(dǎo)純循環(huán)小數(shù)化分?jǐn)?shù)的方法
13=0.3·,13=0.33333……,0.33333……=310+3100+31000……
整十整百相乘,在1的后面寫上因數(shù)0的和數(shù)就可以了,如:100×1000=100000.1后面0的個(gè)數(shù)又與循環(huán)小數(shù)的位數(shù)是一致的,10是第一位,10×10=100就是第二位,第一位的余數(shù)自乘3×3=9,9÷7=1……2正是第二位的余數(shù),第二位自乘,即100×100=10000等于第四位,第二位的余數(shù)自乘,即2×2=4也正是第四位的余數(shù),這都不是偶然的,而是有規(guī)律的,用語(yǔ)言敘述出來(lái)就是:因數(shù)的余數(shù)積等于積的余數(shù).
再看10+100=110,110÷7=15……5,第一位的余數(shù)加第二位的余數(shù)即3+2=5正好是110的余數(shù),這也不是偶然的,也是有規(guī)律的,用語(yǔ)言敘述出來(lái)就是:加數(shù)的余數(shù)和等于和的余數(shù).
因數(shù)的余數(shù)積等于積的余數(shù)
加數(shù)的余數(shù)和等于和的余數(shù)
這就是著名的中國(guó)余數(shù)定理.
9999999……÷p,3333333……÷p, 11111111……÷p,除至某位除盡,循環(huán)節(jié)就是多少位.1p ,j=n,如果n是幾十位幾百位以上,上述方法就不太適用了.如果利用余數(shù)定理,幾千位的循環(huán)節(jié)位數(shù)也能準(zhǔn)確地求出來(lái).(是循環(huán)節(jié)位數(shù)不是循環(huán)小數(shù)數(shù)值)循環(huán)節(jié)分為常循環(huán)節(jié)、一般循環(huán)節(jié)、短循環(huán)節(jié),p-1是常循環(huán)節(jié),我們所要求的是短循環(huán)節(jié),如:137=0.027,j=3.3位是短循環(huán)節(jié),37-1=36,36位是常循環(huán)節(jié),6,9,12,18等位是一般循環(huán)節(jié),一般循環(huán)節(jié)既是常循環(huán)節(jié)的因數(shù),又是短循環(huán)節(jié)的倍數(shù).15,21雖是3的倍數(shù),但它不是36的因數(shù),所以不是一般循環(huán)節(jié).有的質(zhì)數(shù)如131,j=15,有常循環(huán)節(jié)和短循環(huán)節(jié),而沒(méi)有一般循環(huán)節(jié).有的質(zhì)數(shù)如17,常循環(huán)節(jié)等于短循環(huán)節(jié).總之我們要求的循環(huán)節(jié)它是p-1的一個(gè)因數(shù).(p是質(zhì)數(shù),循環(huán)節(jié)均能整除p-1,凡循環(huán)節(jié)不能整除分母減1的,分母一定是合數(shù).凡常循環(huán)節(jié)等于短循環(huán)節(jié)的它一定是質(zhì)數(shù).)