vận dụng một số Phơng pháp tìm chữ số tận cùng của một số tự nhiên A.. Tìm chữ số tận cùng của một số tự nhiên là dạng toán hay.. Trớc thực trạng đó và bản thân tôi là một giáo viên trực
Trang 1vận dụng một số Phơng pháp tìm chữ số tận cùng của một số tự nhiên
A Đặt vấn đề.
Tìm chữ số tận cùng của một số tự nhiên là dạng toán hay
Đa số các tài liệu về dạng toán này đều sử dụng khái niệm đồng
d, một khái niệm trừu tợng và không có trong chơng trình THCS Vì thế có không ít học sinh, đặc biệt là học sinh lớp 6 và lớp 7 khó có thể hiểu và tiếp thu đợc Cho nên trong các kỳ thi học sinh giỏi hàng năm khi bắt gặp loại toán này các em thờng có cảm giác "ngợp", cũng có khi đành "bó tay" Trớc thực trạng đó và bản thân tôi là một giáo viên trực tiếp giảng dạy môn toán, cũng
có khá nhiều năm học đợc tham gia bồi dỡng học sinh giỏi tôi nhận thấy rằng việc tìm một phơng pháp giải loại toán "Tìm chữ số tận cùng" phù hợp với trình độ nhận thức của học sinh lớp
6, 7 nhằm kích thích hứng thú học tập của các em giúp các em
tự tin hơn với trình độ nhận thức của mình để có chí hớng vơn lên trong học tập là hết sức cần thiết
Sau đây tôi xin đợc giới thiệu một số tính chất và phơng pháp giải bài toán" Tìm chữ số tận cùng" chỉ sử dụng kiến thức THCS
B- Giải quyết vấn đề:
Ta xem số tự nhiên A= mk với m, k ∈ N
Muốn tìm chữ số tận cùng của A, ta chỉ cần biễu diễn A
d-ới dạng:
A= 10a+ b = ab
=> b là chữ số tận cùng của A
I/ Tìm chữ số tận cùng:
Chúng ta bắt đầu đi từ nhận xét sau:
Nhận xét 1:
a, Các số có chữ số tận cùng là 0, 1, 5, 6, khi nâng lên luỹ thừa bậc bất kỳ thì chữ số tận cùng vẫn không thay
đổi.
Trang 2b, các số có chữ số tận cùng là 4, 9, khi nâng lên luỹ thừa bậc lẻ thì chữ số tận cùng vẫn không thay đổi.
c, Các số có chữ số tận cùng là 3,7,9 khi nâng lên luỹ thừa bậc 4n (n ∈ N ) thì chữ số tận cùng là 1.
d, Các số có chữ số tận cùng là 2, 4, 8 khi nâng lên luỹ thừa bậc 4n (n ∈ N )
thì chữ số tận cùng là 6.
Nh vậy muốn tìm chữ số tận cùng của số tự nhiên A =
m k trớc hết ta xác định chữ số tận cùng của m.
- Nếu chữ số tận cùng của m là 0; 1; 5 ; 6 thì A cũng
có chữ số tận cùng lần lợt là 0, 1; 5; 6;
- Nếu chữ số tận cùng của m là: 3; 7; 9
Vì m k = m 4n+r = m 4n m r với r = 0; 1; 2; 3;
Cho nên từ tính chất 1c suy ra chữ số tận cùng của số
A chính là chữ số tận cùng của m r
- Nếu chữ số tận cùng của m là 2 ; 4; 8; cũng nh tr-ờng hợp trên từ tính chất 1d suy ra chữ số tận cùng của số
A chính là chữ số tận cùng của 6 m r
á p dụng ta giải bài toán 1: Tìm chữ số tận cùng của các
số:
a, 79 9 b,14 14 14 c, 7
5
4
Lời giải:
a, Trớc hết ta tìm số d của phép chia 99 cho 4:
99 - 1 = ( 9 - 1) ( 98 + 97 +… +9 + 1) 4
=> 99 = 4k +1 ( k ∈ N ) => 79 9 = 74k+1 = 74k 7.
Do 74k có chữ số tận cùng là 1 ( theo tính chất 1c)
Suy ra 79 9có chữ số tận cùng là 7
b, Ta có 1414 = 4k ( k ∈ N ) => theo tính chất 1d thì 1414 14=
Trang 3c, ta có 56 7 -1 4 => 56 7 = 4k +1 ( k ∈ N )
=> 4 7
5 = 44k+1 = 44k 4 ( theo tính chất 1d) 44k có chữ số tận cùng là 6) nên:
4 7
5 có chữ số tận cùng là 4
Nhận xét 2: + Một số tự nhiên bất kỳ, khi nâng lên luỹ thừa
bậc 4n+1 ( n ∈ N ) thì chữ số tận cùng vẫn không thay đổi.
+ Chữ số tận cùng của một tổng các luỹ thừa đợc xác định
bằng cách tính tổng các chữ số tận cùng của từng luỹ thừa trong tổng.
Bài toán 2: Tìm chữ số tận cùng của tổng: S = 21 + 35 +49 +
… +20048009
Lời giải: Ta thấy mọi luỹ thừa trong tổng S đều có số mũ
khi chia cho 4 thì d 1 ( Các luỹ thừa đều có dạng n4( n-2)+1, với ( n
∈ {2 ; 3 ; 2004})
Theo tính chất 2, mọi luỹ thừa trong S và các cơ số tơng ứng đều có chữ số tận cùng giống nhau, bằng chữ số tận cùng của tổng:
( 2 + 3+ ….+9 ) +199 ( 1 +2 +…+9 ) +1+ 2 +3 +4
= 200 ( 1+2+…+9) +9 = 9009
Vậy chữ số tận cùng của tổng S là 9
Bài toán 3: Tìm xem số M = 21 +35 + 49 +513 +…+ n4n-7-
2
1
(n2 +
n - 2) tận cùng bằng chữ số nào ?
Lời giải: Trớc hết ta chứng minh rằng với mọi n ∈ N, số n5- n chia hết cho 5
Thật thế: n5 - n = n (n2+1)(n+1)(n-1) = n(n2+5-4)(n+1)(n-1)
=
= 5n(n+1)(n-1) + n(n-1)(n+1)(n-2)(n+2)
Trang 4Số hạng thứ hai của tổng ở vế phải là tích của 5 số tự nhiên liên tiếp nên chia hết cho 5; do đó n5-n chia hết cho 5
Ngoài ra số n5-n là số chẵn nên nó chia hết cho 10
Ta có n4k+1 - n = n(n4k-1) chia hết cho n(n4-1) tức là chia hết cho 10, nh thế số có dạng n4k+1 có cùng chữ số cuối cùng nh số n
Do đó không thay đổi chữ số cuối, ta có thể thay số đã cho bằng số:
(2+3+4…+n) -
2
1
2
2 n n 2
n
=
− +
− +
Vậy số đã cho tận cùng bằng chữ số 0
Từ nhận xét 1 ta suy ra nhận xét 3:
a, + Số có chữ số tận cùng là 3 khi nâng lên luỹ thừa bậc 4n+3 sẽ có chữ số tận cùng là 7.
+ Số có chữ số tận cùng là 7 khi nâng lên luỹ thừa bậc 4n+3 sẽ có chữ số tận cùng là 3.
b, + Số có chữ số tận cùng là 2 khi nâng luỹ thừa bậc 4n+3 sẽ có chữ số tận cùng là 8.
+ Số có chữ số tận cùng là 8 khi nâng lên luỹ thừa bậc 4n+3 sẽ có chữ số tận cùng là 2.
c, Các số có chữ số tận cùng là 0, 1, 4, 5, 6, 9 khi nâng lên luỹ thừa bậc 4n+3 sẽ không thay đổi chữ số tận cùng.
Bài toán 3: Tìm chữ số tận cùng của tổng:
A = 23+37+411+… + 20048011
Lời giải:
Nhận xét: Mọi luỹ thừa trong A đều có số mũ chia cho 4
thì d 3 (các luỹ thừa đều có dạng n4(n-2)+3; n ∈{2,3…2004}
Theo tính chất 3 thì 23 có chữ số tận cùng là 8
37 có chữ số tận cùng là 7
411 có chữ số tận cùng là 4
Trang 5Nh vậy, tổng A có chữ số tận cùng bằng chữ số tận cùng của tổng:
(8+7+4+5+6+3+2+9)+199(1+8+7+4+5+6+3+2+9)+1+8 +7+4=
= 200(1+8+7+4+5+6+3+2+9)+8+7+4=
= 200 45 + 19 = 9019
Vậy chữ số tận cùng của A là 9
Bây giờ chúng ta hãy tìm hiểu các tính chất và phơng pháp tìm nhiều hơn một chữ số tận cùng của một số tự nhiên
II/ Tìm hai chữ số tận cùng:
Ta sử dụng nhận xét sau:
Nếu x ∈ N và x = 100k + y trong đó k; y ∈ N thì hai chữ số tận cùng của x cũng chính là hai chữ số tận cùng của y.
Hiển nhiên là y ≤ x Nh vậy, để đơn giản việc tìm hai chữ số tận cùng của số tự nhiên x thì thay vào đó ta đi tìm hai chữ số tận cùng của số tự nhiên y (nhỏ hơn).
Rõ ràng số y càng nhỏ thì việc tìm các chữ số tận cùng của y càng đơn giản hơn.
Từ nhận xét đó ta có phơng pháp tìm hai chữ số tận cùng của số tự nhiên
x = am nh sau:
* Tr ờng hợp 1:
Nếu a chẵn thì x = am : 2m
gọi n là số tự nhiên sao cho (an - 1) 25
Ta biết m= Pn +q ( p ; q ∈ N ) trong đó q là số nhỏ nhất để
aq cho 4
Ta có x = am = aq ( apn - 1) 25
Mặt khác do ( 4; 25) =1 nên aq ( apn - 1) 100
Trang 6VËy hai ch÷ sè tËn cïng cña am còng chÝnh lµ hai ch÷ sè tËn cïng cña aq TiÕp theo ta t×m hai ch÷ sè tËn cïng cña aq
¸p dông ta gi¶i bµi to¸n sau:
Bµi to¸n 1: T×m hai ch÷ sè tËn cïng cña sè 2 2003
Lêi gi¶i: Do 22003 lµ sè ch½n, theo trêng hîp 1, ta t×m sè tù nhiªn n nhá nhÊt sao cho 2n - 1 25
Ta cã 210 = 1024 => 210 + 1 = 1025 25
=> 220 - 1 = (210 + 1)(210 - 1) 25
=> 23(220 - 1) 25.4 tøc 23(220 - 1) 100
MÆt kh¸c:
22003 = 23 (22000-1)+ 23 = 23[(220)100 - 1] + 23.
= 100k + 8 (k ∈ N) VËy hai ch÷ sè tËn cïng cña 22003 lµ 08
* Tr êng hîp 2:
NÕu a lÎ, gäi n lµ sè tù nhiªn sao cho (an - 1) 100
Ta viÕt m = u.n + v; (u; v ∈ N, O ≤ v < n)
Ta cã: x = am = av(au.n - 1)+av
V× an - 1 100 => aun - 1 100
VËy hai ch÷ sè tËn cïng cña am còng chÝnh lµ hai ch÷ sè tËn cïng cña av
TiÕp theo, ta t×m hai ch÷ sè tËn cïng cña av
¸ p dông gi¶i bµi to¸n sau:
Bµi to¸n 2 : T×m hai ch÷ sè tËn cïng cña sè 79 9
Lêi gi¶i:
Do 79 9 lµ sè lÎ, theo trêng hîp 2, ta t×m sè tù nhiªn bÐ nhÊt sao cho 7n -1 100
Ta cã: 74 = 2401 => 7 4-1 100
MÆt kh¸c: 99 - 1 4 => 99 = 4k +1 ( k∈ N )
VËy 79 9 = 74k+1 = 7( 74k - 1) + 7 = 100q +7 ( q ∈ N)
Trang 7Qua cả hai trờng hợp trên ta thấy rằng, chìa khoá để giải
đ-ợc bài toán là chúng ta phải tìm đđ-ợc số tự nhiên n Nếu n càng nhỏ thì q và v càng nhỏ nên sẽ dễ dàng tìm hai chữ số tận cùng của số aq và av
Các thí dụ trên cho thấy rằng nếu a = 2 thì n = 20, nếu a =
7 thì n = 4
Vậy thì nếu a bất kỳ thì n nhỏ nhất là bao nhiêu ? Ta có tính chất sau:
Nhận xét 4: Nếu a ∈ N và (a, 5) = 1 thì a 20 - 1 25.
Bài toán 3: Tìm hai chữ số tận cùng của tổng sau:
S = 12002 + 22002 + 32002 + … + 20042002
Lời giải:
Ta dễ thấy, nếu a chẵn thì a2 4, nếu a lẻ thì a100 - 1 4, nếu a 5 thì a2 25
Mặt khác, từ tính chất (4) suy ra: với ∀ a ∈ N và (a; 5) =1 ta có (a100 - 1) 25
Vậy với ∀ a ∈ N ta có: a2 ( a100- 1) 100
Do đó S = 12002 + 22(22000 - 1)+ …+ 20042 ( 20042000 - 1) +22+32 +…+20042
vì thế hai chữ số tận cùng của tổng S cũng chính là hai chữ số tận cùng của tổng 12+ 22+ 32 +…+20042
áp dụng công thức:
12+22+32+ …+n2 =
6
) 1 2 )(
1
n
=
6
) 1 4008 )(
2005 (
=> 12+22+ … +20042= 2005 4009 334 = 2684707030
Vậy 2 số tận cùng của tổng S là 30
III/ Tìm ba chữ số tận cùng:
Nhận xét: Tơng tự nh trờng hợp tìm hai số tận cùng việc tìm ba chữ số tận cùng của số tự nhiên x chính là việc tìm số d của phép chia x cho 1000
Trang 8Nếu x = 1000k +y ; trong đó k, y ∈ N thì ba chữ số tận cùng của x cũng chính là ba chữ số tận cùng của y ( y ≤ x)
Do 1000= 8 125 mà ( 8, 125) = 1 nên ta có phơng pháp tìm
ba chữ số tận cùng của số tự nhiên x= am nh sau:
Trờng hợp 1:
Nếu a chẵn thì: x = am 2m
Gọi n là số tự nhiên sao cho an - 1 125
Ta viết m= pn + q ; ( P; q ∈ N)
( Trong đó q là số nhỏ nhất để aq 8)
Ta có x= am = aq(apn -1 )+aq
Vì an -1 125 => apn -1 125
Mặt khác do (8 , 125) = 1 nên aq( apn -1) 1000
Vậy ba chữ số tận cùng của am cũng chính là ba chữ só tận cùng của aq Tiếp theo ta tìm ba chữ số tận cùng của aq
Trờng hợp 2:
Nếu a lẻ, gọi n là số tự nhiên sao cho ( an -1) 1000
Ta viết m = un + v;( u,v ∈ N : 0 ≤ v< n)
Ta có: x= am = av ( aun -1) +av.
Vì an - 1 1000 => aun - 1 1000
Vậy ba chữ số tận cùng của am cũng chính là ba chữ số tận cùng của av Tiếp theo ta chỉ cần tìm ba chữ số tận cùng của av
Từ tính chất 4 ta suy ra tính chất sau;
Nhận xét 5:
Nếu a ∈ N và ( a, 5) = 1 thì a100 -1 125
áp dụng giải bài toán sau:
Bài toán 1: Tìm ba chữ số tận cùng của 123 101
Lời giải: Theo tính chất 5: do ( 123, 5) =1
Suy ra 123 100- 1 125 (1)
Mặt khác : 123100 -1 = ( 12325-1) ( 12325+1) ( 12350+1)
Trang 9Vì ( 8, 125) =1 ; cho nên từ (1)và (2) suy ra:
123100 - 1 1000
=> 123101 = 123( 123100 -1) +123 = 1000k +123( k ∈ N)
Vậy 123101 có ba chữ số tận cùng là 123
* Trờng hợp nếu số đẫ cho chia hết cho 8 thì ta cũng có thể tìm ba số tận cùng một cách gián tiếp theo các bớc:
- Tìm số d của phép chia số đó cho 125
- Từ đó suy ra các khả năng của ba chữ số tận cùng
- Cuối cùng kiểm tra điều kiện chia hết cho 8 để chọn giá trị đúng
Bài toán 2: Tìm ba chữ số tận cùng của 2004200
Lời giải: Do ( 2004,5 ) =1
suy ra 2004 100 chia hết cho 125 d 1 ( tính chất 5)
=> 2004200 = (2004100)2 Chia cho 125 d 1 Suy ra 2004200 chỉ có thể tận cùng là 126 ; 251 ; 376; 501; 626; 751; 876 ;
Do 2004200 8 nên 2004200 chỉ có thể tận cùng là 376
Để nhuần nhuyễn đợc các tính chất và tìm ra đợc phơng pháp giải loại toán " Tìm chữ só tận cùng của một số tự nhiên" phù hợp với trình độ nhận thức của học sinh lớp 6- 7 quả thực không
đơn giản chút nào Thế nhng trải qua một quá trình đầy thử thách khó khăn đến nay khối học sinh do tôi trực tiếp giảng dạy
và bồi dỡng đã thực sự có hứng thú say mê tìm tòi các loại toán " Tìm chữ số tận cùng" này Bớc đầu các em đã nắm vững và vận dụng tốt các tính chất vào giải bài tập Qua kiểm tra đánh giá, chất lợng học toán đặc biệt là kỷ năng giải toán" Tìm chữ số tận cùng" rất đáng đợc ghi nhận
Kết quả cụ thể nh sau:
Điể
m
Năm học
Dới 5 (%)
5 – 6 ( %)
Trên 7 ( %)
Trang 102004-2005 17 45 38
C: Kết thúc vấn đề:
Trên đây tôi đã trình bày một số nhận xét và phơng pháp
"Tìm chữ số tận cùng" của một số tự nhiên chỉ sự dụng kiến thức trong chơng trình trung học cơ sở Nhằm giúp học sinh nắm vững đợc đờng lối và cách thức thực hiện loại toán này, tạo cho học sinh có niềm tin vào năng lực của bản thân mình gây
đợc hứng thú và niềm say mê học tập cho các em, đồng thời góp phần nâng cao chất lợng dạy học môn Toán đặc biệt là rèn luyện
kỹ năng giải loại toán " Tìm chữ số tận cùng"
Với trình độ có hạn nên không thể tránh khỏi những khiếm khuyết vì vậy bản thân tôi rất mong đợc sự góp ý, chỉ bảo chân tình của bạn bè đồng nghiệp cùng hội đồng khoa học ngành để tôi đúc rút thêm kinh nghiệm nhằm thực hiện công tác giảng dạy đạt hiệu quả cao hơn /
Xin chân thành cảm ơn!