Tài liệu Tài liệu bồi dưỡng học sinh giỏi thcs môn toán

  • Số trang: 40 |
  • Loại file: DOC |
  • Lượt xem: 119 |
  • Lượt tải: 0
dangvantuan

Đã đăng 62370 tài liệu

Mô tả:

I. PHƯƠNG PHÁP QUY NẠP Để cm một mệnh đề phụ thuộc số tự nhiên n N ta không thể thử trực tiếp với mọi số tự nhiên được vì tập hợp số tự nhiên là vô hạn. Song ta có thể tiến hành các bước kiểm tra như sau Bước 1 : Trước hết ta kiểm tra rằng mệnh đề đúng với n=0 Bước 2 : Rồi ta chứng rằng : Từ giải thiết mệnh đề đúng với một số tự nhiên n=k 0 bất kì suy ra nó đúng với n=k+1 . Ví dụ : Chứng minh rằng với mọi số tự nhiên n 2 ta có đẳng thức : an-bn =(a-b)(an-1 +an-2b +…..+ bn-1) Chứng minh Ta chứng minh bằng phương pháp qui nạp . * Khi n=2 ta có a2 -b2=(a-b)(a+b) là đúng * Giả sử đẳng thức đúng khi n=k . Tức là ta có : ak-bk =(a-b)(ak-1 +ak-2b +…..+ bk-1) Ta cần chứng minh đúng với n=k+1 . Tức là C/m ak+1-bk+1 =(a-b)(ak +ak-1b +…..+ bk) . Thật vậy ta có : VT = ak+1 - bk+1 = ak+1 -akb + akb -bk+1 = ak(a-b)+ b(ak -bk) = ak(a-b) + b(a-b)(ak-1 +ak-2b +….. + bk-1) = (a-b)[ ak + b(ak-1 +ak-2b +…..+ bk-1)] = (a-b)(ak +ak-1b +…..+ bk) = VP Vậy theo giả thiết quy nạp đẳng thức đúng với mọi n  2 Bài 1: Chứng minh với mọi số tự nhiên n  1 ta có đẳng thức : 1+2+3+4…………+ n = n(n  1) 2 Bài 2: Chứng minh rằng với mọi n  N* ta có : 12 +22 +32 + 42 +52 +……+n2 = n(n  1)(2n   )  Bài 3: Chứng minh rằng với mọi n  N biểu thức Un=13n -1 chia hết 6. Bài 4 : Chứng minh rằng với mọi số tự nhiên n  3 ta có 2n > 2n+1 Bài 5: Chứng minh rằng với mọi số tự nhiên n ta có: 4.32n  2  32n  36M64 Boài döôõng hoïc sinh giỏi toán THCS 1 Bài 6 : Chứng minh rằng với mọi số tự nhiên n 1 ta luôn có: (n+1)(n+2)…(2n) M1.3.5… (2n-1) Bài 7 : Chứng minh rằng với mọi số tự nhiên n ta luôn có: n3+2n M3 Bài 8: Chứng minh rằng với mọi số tự nhiên n ta luôn có: 16n - 15n - 1M225 A. CHIA HẾT SỐ NGUYÊN 1. Định nghĩa: Cho hai số nguyên bất kì a và b (b �0). Tồn tại một và chỉ một cặp số nguyên (q, r) sao cho a = bq + r với 0 �r  b . * Nếu r = 0 thì a chia hết cho b: a Mb � a = kb * Nếu r � 0 phép chia a cho b là có dư 2. Tính chất của qua hệ chia hết: Boài döôõng hoïc sinh giỏi toán THCS 2 a, b, k �� a Ma * Trong n số nguyên liên tiếp (nN*) có aMb và b Ma thì a = b một và chỉ một số chia hết cho n. a Mb và b Mc thì a Mc * Trong n+1 số nguyên bất kì (nN*) chia a Mm thì ka Mm và ak Mm cho n thì có hai số chia cho n có cùng số a Mm, b Mm thì a �b Mm dư. a �b Mm mà a Mm thì b Mm * Để chứng tỏ A(n) chia hết cho một số a Mm, b Mn thì ab Mnm nguyên tố p ta có thể xét mọi trường hợp a Mm thì an Mmn về số dư của n chia cho p. an Mm, m nguyên tố thì a Mm * Để chứng tỏ A(n) chia hết cho hợp số m, a Mm, a Mn mà (n, m) = 1 thì a Mmn ta phân tích m thành tíchcác thưac số đôi a Mm, a Mn, a Mk; n, m, k nguyên tố sánh đôi thì một nguyên tố cùng nhau rồi lần lượt a Mmnk a Mm, b M m chứng tỏ A(n) chia hết cho từng thừa số đó. thì a �b M m * Để CM f(x) chia hết cho m thông thường ta phân tích f(x) thành nhân tử rồi xét số dư khi chia x cho m. Boài döôõng hoïc sinh giỏi toán THCS 3 PHƯƠNG PHÁP GIẢI : 1/ Phương pháp 1 : A(n) chia hết cho p; ta xét số dư khi chia n cho p Ví dụ : A(n) = n(n2+1)(n2+4) chia hết cho 5 n chia cho 5 có số dư là r =0,1,2,3,4,5 a/ Với r = 0 thì n chia hết cho 5 => A(n) chia hết cho 5 b/ Với r = 1 => n = 5k+1 => n2= 25k2+10k +1 thì (n2+4) chia hết cho 5=> A(n) chia hết cho 5 c/ Với r = 2 => n = 5k+2 => n2= 25k2+20k +4 thì (n2+1) chia hết cho 5=> A(n) chia hết cho 5 d/ Với r = 3 => n = 5k+3 => n2= 25k2+30k +9 thì (n2+1) chia hết cho 5=> A(n) chia hết cho 5 e/ Với r = 4 => n = 5k+4 => n 2= 25k2+40k +16 thì (n2+4) chia hết cho 5=> A(n) chia hết cho 5 2/ Phương pháp 2 : A(n) chia hết cho m; ta phân tích m = p.q a/ (p,q) = 1 ta chứng minh: A(n) chia hết cho p, A(n) chia hết cho q => A(n) chia hết cho p.q b/ Nếu p và q không nguyên tố cùng nhau ta phân tích A(n) = B(n).C(n) và chứng minh B(n) chia hết cho p, C(n) chia hết cho q => , A(n) chia hết cho p.q 3/ Phương pháp 3 : Để chứng minh A(n)  m có thể biến đổi A(n) thành tổng nhiều hạng tử và chứng minh mỗi hạng tữ chia hết cho n. 4/ Phương pháp 4 : Để chứng minh A(n)  m ta phân tích A(n) thành nhân tử, trong đó có một nhân tử bằng m hoặc chia hết cho m: A(n) = m.B(n) + Thường ta sử dụng các hằng đẳng thức : an – bn  a – b ( a b) n bất kỳ. an – bn  a – b ( a - b) n chẵn. an + bn  a + b ( a - b) n lẻ. 5/ Chứng minh bằng quy nạp toán học : Bài 1. Chứng minh rằng : Boài döôõng hoïc sinh giỏi toán THCS 4 a) n5 - 5n3 + 4n b) n3-3n2-n+3 120 48 ; c) n4 + 4n3 -4n2 -16n Bài 2. ; với  n  Z với  n lẻ 384 với  n chẵn CMR: a) n 4  n 2 M12 b) n(n  2)(25n 2  1) M24 c) Chữ số tận cùng của số tự nhiên n và n5 là d) (a  b)M6 � (a 3  b3 )M6 e) Cho n > 2 và (n, 6) = 1. CMR n 2  1M24 giống nhau. g) 32n  1  2n  2 M7 Boài döôõng hoïc sinh giỏi toán THCS f) 5 32n  2  26n  1 M 11 B, CHIA HẾT ĐA THỨC : 1. Ta sử dụng định lý Bơ zu : Số dư trong phép chia đa thức f(x) cho nhị thức x – a bằng giá trị của đa thức f(x) tại x = a. Từ đó ta có các hệ quả : Đa thức f(x)  ( x – a) < = > f(a) = 0 tức là khi a là nghiệm của đa thức Từ đó suy ra : Đa thức f(x) có tổng các hệ số bằng 0 thì chia hết cho x – 1 Đa thức f(x) có tổng các hệ số của số hạng bậc chẵn bằng tổng các hệ số của số hạng bậc lẻ thì f(x) ( x + 1) 2.Đa thức bậc 2 trở lên : Cách 1 : Phân tích đa thức bị chia thành nhân tử trong đó có nhân tử chi hết cho đa thức chia. Cách 2 : Xét giá trị riêng. 3/ Chứng minh đa thức chia hết cho đa thức khác : Cách 1 : Phân tích đa thức bị chia thành nhân tử trong đó có 1 thừa số chia hết cho đa thức chia. Cách 2 : Biến đổi đa thức bị chia thành tổng các đa thức chia hết cho đa thức chia. Cách 3 : Sử dụng biến đổi tương đương : chứng minh f(x) g(x) ta chứng minh : f(x) + g(x) g(x) hoặc f(x) - g(x) g(x). Cách 4 : Chứng tỏ rằng mọi nghiệm của đa thức chia đều là nghiệm của đa thức bị chia Boài döôõng hoïc sinh giỏi toán THCS 6 Bài 1. Xác định các hằng số a ; b sao cho: a) 4x 2 - 6x + a b) 2x2 + x + a c) x3 + ax2 - 4 (x-3) (x+3) (x2 + 4x + 4) d) 10x2 - 7x + a (2x - 3) e) 2x2 + ax + 1 chia cho x - 3 dư 4 g) ax5 + 5x4 - 9 (x-1) Bài 2 Tìm các hằng số a và b sao cho x3 + ax + b chia cho x + 1 thì dư 7, chia cho x - 3 thì dư -5 Bài 3 Tìm n  Z để : a/ n2 + 2n – 4 11 d/ n3 - 3n2 + 3n - 1 n2 +n + 1 b/ 2n3 + n2 + 7n +1 2n – 1 e/n4 – 2n3 + 2n2 – 2n + 1 n4 c/ n3 – 2 n – 2 –1 Bài 4: Tìm số dư phép chia x99 + x55 + x11 +x + 7 cho x + 1 a/ x50 + x10 + 1 x20 + x10 + 1 Bài 5: CMR : b/ x2 - x9 – x1945 x2 - x + 1 c/ x10 - 10x + 9 (x – 1)2 d/ 8x9 - 9x8 + 1 (x – 1)2 I. MỘT SỐ DẠNG PHƯƠNG TRÌNH VỚI NGHIỆM NGUYÊN 1. Dạng 1: Phương trình bậc nhất. a. Phương trình dạng: ax + by = c (a,b,c nguyên) * Cách giải: - Tách cá hệ số về tổng các số chia hết cho a hoặc b (Số nào có GTTĐ lớn hơn) - Sử dụng dấu hiệu và tính chất chia hết của một tổng để tìm ra một ẩn . Thay nghiệm vừa tìm được vào phương trình ban đầu tìm nghiệm còn lại. - Kết luận nghiệm Bài tập mẫu: Tìm nghiệm nguyên của phương trình: 2x + 3y = 11 Giải: Cách 1: 2x + 3y = 11 1 y � x  y  5  2 x nguyên khi 1  y M2 hay y = 2t + 1 t �� � x = 4 – 3t Vậy nghiệm nguyên của phương trình: �x  4 – 3t � �y  2t  1 t �Z Cách 2: 2x + 3y = 11 d = (a, b) = (2, 3) = 1 nghiệm riêng: (x0, y0) = (4, 1) a � a1  � � d � b � b  �1 d �x  x 0  b1t 0  a 1t ànghiệm tổng quát � �y  y Vậy nghiệm phương trình là: �x  4 – 3t � �y  2t  1 Ví dụ 2 Tìm nghiệm nguyên dương của phương trình: 12x + 7y = 45 (1) Ví dụ 1 Giải phương trình: 11x + 18 y = 120 Hướng dẫn giải Theo cách giải trên ta tìm được nghiệm Hướng dẫn giải 11x + 18 y = 120 ó 11x + 22y – 4y = 121 –1 �x  7t  12 �y  27  12t nguyên của phương trình (1) là � Với điều kiện nghiệm nguyên dương ta ó 11(x + 2y -11 ) = 4y – 1  �x  7t  12  0 => t = 2 �y  27  12t  0 có: � 4y – 1 M11 => 12y – 3 M11 ó y – 3 M11 => y = 11t + 3 (t �Z ) Vậy nghiệm nguyên của phương trình là x = 6 – 18 t. �x  6  18t Vậy nghiệm pt là: � �y  11t  3  (t �Z ) b. Phương trình dạng: ax + by +cz= d �x  2 � �y  3  (a,b,c,d nguyên) 2x + 5y + 10t = 1 (t �Z ) Ví dụ Tìm nghiệm nguyên của phương trình: 6x + 15y + 10 z = 3 (1) Hướng dẫn giải  (1) ó 3(2x +5y +3 z-1) = - z => z M3 Thay vào phương trình ta có: Giải phương trình này với hai ẩn x; y (t là tham số) ta được: Nghiệm của phương trình: (5t – 5k – 2; 1 – 2t; 3k) Với t; k nguyên tuỳ ý => z = 3t (t �Z ) . Dạng 2: Phương trình bậc hai hai ẩn. Dạng ax2 + by2 + cxy + dx + ey + f = 0 (a, b, c, d, e, f là các số nguyên) Ví dụ 1 Tìm nghiệm nguyên của phương Vì y nguyên => x + 5 M2x + 3 => …. 7 M trình: 2x + 3 Lập bảng ta có: các cặp (x; y) là: (5x – 3y = 2xy – 11 (1) Hướng dẫn giải Cách 1: Rút y theo x: y = 5 x  11 x5  2 2x  3 2x  3 (Do x nguyên nên 2x + 3 khác 0) 1;6); (-1; -2); (2; 3); (-5; 2) Thử lại các giá trị đó đều đúng. Cách 2. Đưa về phương trình ước số: Cách 3: Coi đó là phương trình bậc hai ẩn x, y là số đã biết. Đặt ĐK để có x nguyên. Ví dụ 2 Tìm các nghiẹm nguyên của phương trình. Hướng dẫn giải Sử dụng cách thứ 3 như ví dụ trên. x 2 + 2y2 +3xy –x – y + 3 =0 (1) 3. Dạng 3: Phương trình bậc ba trở lên có hai ẩn. Ví dụ 1 Tìm nghiệm nguyên của phương trình: x(x+1)(x+2)(x+3) = y2 (1) Hướng dẫn giải 2 2 Ta có: x  y . x  xy  y  8 Ta có x khác y Hướng dẫn giải vì nếu x = y => x2 + 8 = 0 Vô lý. Phương trình (1) ó (x2 + 3x)(x2 + 3x + 2) = y2 Vì x; y nguyên => x  y �1 => x 2  xy  y 2 �xy  8 2 Đặt a = x + 3x (ĐK: a �2 (*) Ta có: a2 – 1 = y2 GiảI phương trình này bằng cách đưa về phương trình ước số: => => x2 + xy + y2 �xy  8 (2) Nếu xy + 8 < 0=> (2) ó (x + y)2 �-8. Vô nghiệm phương trình (1) nghiệm. Ví dụ 2. Tìm nghiệm nguyên của phương N ếu xy +8 > 0 => (2) ó x2 + y2 �8 => x2 , y2 � 0;1; 4 Từ đó tìm được Hai trình: x3 - y3 = xy + 8 (1) nghiệm nguyên của (1) là: (0; - 2); (2; 0) 4. Dạng 4: Phương trình dạng phân thức. Ví dụ 1 Tìm nghiệm nguyên của phương 1 1 1 1 trình: x  y  6 xy  6 (1) 2 Giả sử x  17 �a � = � � Với a, b nguyên, b x 9 �b � khác 0 và (a, b) = 1. Nếu a = 0 => x = 17. Hướng dẫn giải Đặt điều kiên sau đó đưa về phương trình Nếu a khác 0. Ta có (a2, b2) = 1 => x – 17 = ước số Tìm được hai nghiệm (43; 7); (7; 43) a2.k; x – 9 = b2.k (k nguyên) Ví dụ 2 Tìm x nguyên sao cho x  17 là x 9 bình phương của một phân số. Hướng dẫn giải Từ đó ta có: 8 = (a + b).(b – a).k Lập bảng tìm được nghiệm của phương trình x =17; 18; 8 5. Dạng 5: Phương trình dạng mũ. Ví dụ Tìm các số tự nhiên x, y sao cho: 2x + 3 = y2 (1)  Nếu x �2 => 2x M4 Do đó vế tráI Hướng dẫn giải  Nếu x = 0 => y2 = 4 => y = 2 hoặc y = chia cho 4 dư 3 mà y lẻ (Do 1) => y2 -2. chia 4 dư 1  Nếu x = 1 => y2 = 5 Vô nghiệm => Vô lý. nguyên.  Vậy nghiệm nguyên của (1) là: (0; 2); (0; -2) II. BÀI TẬP: 1. Tìm nghiệm nguyên của phương 3. Phân tích số 100 thành hai số tự trình: nhiên một số chia hết cho 7, một số a) 2x + 3y = 11 chia hết cho 11. b) 3x + 5y = 10 4. Tìm số nguyên dương bé nhất chia 2. Tìm tất cả các nghiệm nguyên cho 100 dư 1, chia cho 98 dư 11. dương của phương trình: 4x + 5y = 5. Có 37 cây táo có số quả bằng nhau, 65 17 quả hỏng, số còn lại chia đều cho 79 người. Hỏi mỗi cây có ít nhất mấy quả? I. Tính chất cơ bản của BĐT: a) a < b, b < c � a < c e) 0 < a < b và 0 < c < d b) a < b � a +c < b+ c. f) c) a< b � a.c < b.c (với c > 0) a< b � a.c > b.c (với c < 0) d) a < b và c < d � a+c < b + d. a  b � a 2 n 1  b 2 n 1 � a.c < b.d  n ��   2n 2n 0 < ab�a b  n ��   g) a  b � 2 n 1 a  2 n 1 b  n ��  0  a  b � 2n a  2n b  n ��    II. BĐT Cauchy: (Cô–si) ab ab � a,b �0 2 Đẳng thức ab  khi a = b. ab xảy ra khi và chỉ 2 a bc abc � 3 a, b, c �0 III. Bất đẳng thức chứa dấu giá trị tuyệt đối a) |x| �0, |x| �x, |x| �-x b) |x| �a � -a �x �a ( với a > 0) |x| �a � x �-a hoặc x � a c) |a|-|b| �|a+b| �|a| + |b|. 1 a Hệ quả: a + �2 , a  0 II. BĐT Bunhinacôpxki Cho a, b, x, y là các số thực, ta có: (a 2  b 2 )( x 2  y 2 )  (ax III. + by)2 BĐT Becnuli Cho a > -1, n � N* : Đẳng thức xảy ra khi: x  y (1+ + a)n �1 + na. Tổng quát: Cho 2n số thực: a1 , a2 ,.., an ; b1 , b2 ,.., bn a = 0 hoặc n = 1 a b Đẳng thức xảy ra khi Ta có:  | a1b1  a2b2  ..  anbn | � (a12  a22  ..  an2 )(b12  b22  ..  bn2 ) a a a n 1 2 Dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi: b  b  ..  b 1 2 n Bất đẳng thức Cô-si mở rộng: Cho n số không âm: a1; a2; …; an.. Ta có: a1  a2  ...  an �n a a1a2 ...an Dấu “=” xảy ra khi và chỉ khi a1  a2  ...  an Bài 1: 1 a 1 b Cho hai số dương a và b . Chứng minh : (a+b)(  )  4 Giải: Vì a, b l hai số dương nên áp dụng bất đẳng thức Côsi ta có: (a+b) �2 ab 1 1 1 + �2 a b ab 1 �1 1 � (a+b) �  ��2 ab .2 =4 ab �a b � Dấu “=” xảy ra khi v chỉ khi:a= b. Bài 2: Với mọi a, b,x,y, thuộc �. Chứng minh rằng: | ax  by |�  a   b 2   x 2  y 2  Áp dụng : 1. Cho x2 + y2 =1 , chứng minh - 2  x+y  2. Cho x+2y = 2 , chứng minh x2 + y2  2 4 5 Bài 3 Cho ba số dương a, b, c. Chứng minh rằng: 1 �a  a  b  c � � 1 1�  ��9 b c� Bài 4: Cho a, b, c �0. C/m: ab+bc+ca 3 � abc 3 Bài 5: Cho a,b,c >0. C/m: ab bc ca   �a  b  c c a b Bài 6: Cho a > 0, b > 0, c > 0, a + b + c =1. Chứng minh rằng: � 1� � 1� � 1� 1 � 1 � 1  ��64 � � � � a� � b� � c� Bài 7: CMR với 4 số a, b, x, y bất kỳ ta có: (a 2  b 2 )( x 2  y 2 )  (ax + by)2.Dấu đẳng thức xảy ra khi nào? Bài 8: Cho a, b, c, d > 0. Cm: ab  cd   a  c  b  d  Bài 9: CM bất đẳng thức:  a  c 2  b  d  2 a2  b2  c2  d 2  Bài 10: Cho a, b, c là các số dương cm BĐT a2 b2 c2 a b c    bc ca a b 2 Bài 11: CM với mọi n nguyên dương thì: 1 1 1 1   ...   n 1 n  2 2n 2 Bài 12: Cho a3 + b3 = 2. Cmr: a + b  2. Bài 13: Cho a, b, c thỏa mãn: a + b + c = -2 (1) a2 + b2 + c2 = 2 (2) CMR mỗi số a, b, c đều thuộc đoạn - 4   3 ;0 Bài 14: Cho a, b, c thỏa mãn hệ thức 2a + 3b = 5. CMR: 2a2 + 3b2  5. Bài 15: Cho a, b là hai số thỏa mãn đi: a + 4b = 1. CM: a2 + 4b2  Bài 16: CM: 2- 1 5 . Dấu “=” xảy ra khi nào? 2 2- 2 2 2 2 2 2  1 3 Bài 17: Chứng minh: a) (a 2  b 2 )( x 2  y 2 )  (ax b) 0 x- 2 4 - x 2 Bài 18: Cho a, b, c > 0. Cm: + by)2 a b c 3    bc c a a b 2 Bài 19: Cho 1 S 1  2  1 3 1  ...  100 . CMR: S không là số tự nhiên. Bài 20: a) Cho x, y dương. CMR: 1 1 4   x y xy . Dấu bằng xảy ra khi nào? b) Tam giác ABC có chu vi P a bc . 2 1 1 1  1 1 1    2    p- a p- b p- c a b c Dấu bằng xảy ra khi tam giác ABC có đặc điểm gì? Bài 21: a) CM x > 1 ta có: x x- 1 2 b) Cho a > 1, b > 1. Tìm GTNN của: P a2 b2  b- 1 a- 1 Bài 22: Cho a, b, c là độ dài ba cạnh của một tam giác. CM: a2 + b2 + c2 < 2(ab + bc + ca) Bài 23: CMR nếu a, b, c > 0 và a + b + c = 1 thì  1 1 1     9 . a b c Bài 24: CMR nếu a, b, c là độ dài ba cạnh của một tam giác thì: ab + bc + ca  a2 + b2 + c2 < 2(ab + bc + ca) Bài 25: Cho tam giác ABC có độ dài ba cạnh là a, b, c và có chu vi là 2. CMR: a2 + b2 + c2 + 2abc < 2 Bài 26: Cho a, b là 2 số thực thỏa mãn điều kiện: (a - 1)2 + ( b - 2)2 = 5. Cm: a + 2b  10. Bài 27: Cho a, b là các số thực thỏa mãn điều kiện a2 + b2 = 4 + ab. CMR: 8 a 2  b 2 8 . 3 Dấu bằng xảy ra khi nào? Bài 28: CMR với mọi a, b > 0 thỏa mãn ab = 1. Ta có BĐT: Bài 29: CMR nếu: a) 1 a 5 thì b) a + b 3 a - 1  4 5 - a 10 0; b  1 0; a  b 2 Bài 30: Cho biểu thức thì a 1  b  1 2 2 1 1 2   3 a b a b P 3 1  4  3 x  x  x 1 x  x  x 1 4  5 4 3 x  x  x  x2  x 1 4 CMR: 3 0P 32 9 với x 1 . Bài 31: a) Cho a, b, k là các số dương và Cmr : a 1 b a ak  b bk b) Cmr nếu a, b, c là độ dài 3 cạnh của một tam giác thì: a b c   < bc c a a b Bài 32: Cho các số dương a, b thỏa mãn điều kiện a + b = 1. CMR : 2. 1  1  1  1   9 a  b  Bài 33: CM B ĐT sau đây đúng với mọi x, y là các số thực bất kỳ khác 0:  x y x2 y2  2  4 3   2 y x  y x 1) Định nghĩa: Là số có dạng n 2 , n ��. 2) Tính chất: 1. Số chính phương chẵn thì chia hết cho 4, số chính phương lẻ khi chia cho 8 dư 1 2 2 2. Nếu a=3k thì a �0  mod 9  ; Nếu a �3k thì a �1 mod 3 3. Giữa các bình phương của hai số nguyên liên tiếp không có số chính phương nào 4. Số chính phương chỉ có thể có chữ số tận cùng bằng 0, 1, 4, 5, 6, 9 ; không thể có chữ số tận cùng bằng 2, 3, 7, 8 5. Nếu hiệu của hai số nguyên bằng 2n thì tích của chúng thêm n2 sẽ là số chính phương. 6. Nếu ab chính phương, (a,b)=1 thì a chính phương và b chính phương. HD: G/s ab= c2và gọi d=(a,c) suy ra a=a1d; c=c1d, (c1, d1)=1do đó ab=c12d 2 2 + Do a1d Mc1 � b Mc1 vi  a1 , c1   1 + Do c12 d Mb � c12 Mb vi  b, d    b, a   1 � b  c12 ; a  c2  d2 b 7. Nếu một số chính phương chia hết cho p, p- nguyên tố thì số chính phương đó chia hết cho p2. Do đó nếu một số a chia hết cho số nguyên tố p nhưng số a không chia hết cho p2 thì a không là số chính phương. 2. Khi phân tích ra thừa số nguyên tố, số chính phương chỉ chứa các thừa số nguyên tố với số mũ chẵn. 3. Số chính phương chỉ có thể có một trong hai dạng 4n hoặc 4n + 1. Không có số chính phương nào có dạng 4n + 2 hoặc 4n + 3 (n  N). 4. Số chính phương chỉ có thể có một trong hai dạng 3n hoặc 3n + 1. Không có số chính phương nào có dạng 3n + 2 (n  N). 5. Số chính phương tận cùng bằng 1 hoặc 9 thì chữ số hàng chục là chữ số chẵn. Số chính phương tận cùng bằng 5 thì chữ số hàng chục là 2 Số chính phương tận cùng bằng 4 thì chữ số hàng chục là chữ số chẵn. Số chính phương tận cùng bằng 6 thì chữ số hàng chục là chữ số lẻ. 6. Số chính phương chia hết cho 2 thì chia hết cho 4. Số chính phương chia hết cho 3 thì chia hết cho 9. Số chính phương chia hết cho 5 thì chia hết cho 25. Số chính phương chia hết cho 8 thì chia hết cho 16. III. MỘT SỐ DẠNG BÀI TẬP VỀ SỐ CHÍNH PHƯƠNG A. DẠNG1: CHỨNG MINH MỘT SỐ LÀ SỐ CHÍNH PHƯƠNG Bài 1: Chứng minh rằng với mọi số nguyên x, y thì A = (x + y)(x + 2y)(x + 3y)(x + 4y) + y4 là số chính phương. Ta có A = (x + y)(x + 2y)(x + 3y)(x + 4y) + y4 = (x2 + 5xy + 4y2)( x2 + 5xy + 6y2) + y4 Đặt x2 + 5xy + 5y2 = t ( t  Z) thì A = (t - y2)( t + y2) + y4 = t2 –y4 + y4 = t2 = (x2 + 5xy + 5y2)2 V ì x, y, z  Z nên x2  Z, 5xy  Z, 5y2  Z  x2 + 5xy + 5y2  Z Vậy A là số chính phương. Bài 2: Chứng minh tích của 4 số tự nhiên liên tiếp cộng 1 luôn là số chính phương. Gọi 4 số tự nhiên, liên tiêp đó là n, n + 1, n+ 2, n + 3 (n  N). Ta có n(n + 1)(n + 2)(n + 3) + 1 = n.(n + 3(n + 1)(n + 2) + 1 = (n2 + 3n)( n2 + 3n + 2) + 1 (*) Đặt n2 + 3n = t (t  N) thì (*) = t( t + 2 ) + 1 = t2 + 2t + 1 = ( t + 1 )2 = (n2 + 3n + 1)2 Vì n  N nên n2 + 3n + 1  N Vậy n(n + 1)(n + 2)(n + 3) + 1 là số chính phương. Bài 3: Cho S = 1.2.3 + 2.3.4 + 3.4.5 + . . . + k(k+1)(k+2) Chứng minh rằng 4S + 1 là số chính phương . Ta có k(k+1)(k+2) = 1 4 k(k+1)(k+2).4 = = 1 4 k(k+1)(k+2)(k+3) - S= 1 4 1 .1.2.3.4 - 4 .0.1.2.3 + k(k+1)(k+2)(k-1) = 1 4 1 4 1 4 k(k+1)(k+2).[(k+3) – (k-1)] 1 4 k(k+1)(k+2)(k-1) 1 1 .2.3.4.5 - 4 .1.2.3.4 +…+ 4 k(k+1)(k+2)(k+3) - k(k+1)(k+2)(k+3) 4S + 1 = k(k+1)(k+2)(k+3) + 1 Theo kết quả bài 2  k(k+1)(k+2)(k+3) + 1 là số chính ph ương. Bài 4: Cho dãy số 49; 4489; 444889; 44448889; … Dãy số trên được xây dựng bằng cách thêm số 48 vào giữa số đứng trước nó. Chứng minh rằng tất cả các số của dãy trên đều là số chính phương. Ta có 44…488…89 = 44…488..8 + 1 = 44…4 . 10n + 8 . 11…1 + 1 n chữ số 4 n-1 chữ số 8 n chữ số 4 n chữ số 8 n chữ số 4 = = 4. 10 n - 1 . 9 2n n 4.10 10n + 8. n 10 n - 1 9 - 4.10  8.10 - 8  9 9 = n chữ số +1 4.10 2n n  4.10  1 = 9 2  2.10 n  1    3   Ta thấy 2.10n +1=200…01 có tổng các chữ số chia hết cho 3 nên nó chia hết cho 3 2   2.10 n  1    3   n-1 chữ số 0  Z hay các số có dạng 44…488…89 là số chính phương. Bài 5: Chứng minh rằng các số sau đây là số chính phương: A = 11…1 + 44…4 + 1 1 4 2n chữ số 1 n chữ số 4 B = 11…1 + 11…1 + 66…6 + 8 2n chữ số 1 Kết quả: A =  10 n  2    3   n+1 chữ số 1 ; B= n chữ số 6  10 n  8     3  ; Bài 6: Chứng minh rằng các số sau là số chính phương: a. A = 22499…9100…09 n-2 chữ số 9 n chữ số 0 b. B = 11…155…56 n chữ số 1 n-1 chữ số 5 a. A = 224.102n + 99…9.10n+2 + 10n+1 + 9 = 224.102n + ( 10n-2 – 1 ) . 10n+2 + 10n+1 + 9 = 224.102n + 102n – 10n+2 + 10n+1 + 9 = 225.102n – 90.10n + 9 = ( 15.10n – 3 ) 2  A là số chính phương B. DẠNG 2: TÌM GIÁ TRỊ CỦA BIẾN ĐỂ BIỂU THỨC LÀ SỐ CHÍNH PHƯƠNG Bài1: Tìm số tự nhiên n sao cho các số sau là số chính phương: a. n2 + 2n + 12 b. n ( n+3 ) c. 13n + 3 d. n2 + n + 1589 Giải a. Vì n2 + 2n + 12 là số chính phương nên đặt n2 + 2n + 12 = k2 (k  N)  (n2 + 2n + 1) + 11 = k2  k2 – (n+1)2 = 11  (k+n+1)(k-n-1) = 11 Nhận xét thấy k+n+1 > k-n-1 và chúng là những số nguyên dương, nên ta có thể viết (k+n+1)(k-n-1) = 11.1  k+n+1 = 11  k=6 k–n-1=1 n=4 b. Đặt n(n+3) = a2 (n  N)  n2 + 3n = a2  4n2 + 12n = 4a2  (4n2 + 12n + 9) – 9 = 4a2  (2n + 3) 2 - 4a2 = 9  (2n + 3 + 2a)(2n + 3 – 2a) = 9
- Xem thêm -