6.71,数学竞赛中的奇怪问题:你能猜出答案吗?
作者:本站作者1. 引言
数学竞赛中常常会有一些奇怪的问题,让参赛者们多费一些脑筋。今天我们要讲的题目是一道比较具有代表性的例子——“6.71”。这道题给出一个小数点后紧跟着一串数字的数,要求我们将其分解为两个数的乘积。这看起来很简单,但事实上这个问题涉及到了数学中的一个非常重要的结论。接下来我们将逐步解析这个问题。
2. 解题思路
首先我们不难发现,$6.71$ 可以写成 $\frac{671}{100}$ 的形式。根据题意,我们要将 $\frac{671}{100}$ 分解成两个数的乘积 $ab$ 的形式。那么这两个数应该怎么选取呢?一开始,我们可能会将 $\frac{671}{100}$ 分解成 $6.71 \times 1$ 或 $67.1 \times 0.1$ 的形式。但事实上,这种分解方法并不成立,因为 $6.71$ 和 $0.1$ 虽然都是有限小数,但在无限小数的情况下,它们的乘积将变成无限不循环小数,与 $\frac{671}{100}$ 不符。
那么我们该如何处理呢?这时候,我们不妨将 $671$ 和 $100$ 分别分解质因数,得到:
$$671=61\times11$$
$$100=2^2\times5^2$$
于是,我们得到了:
$$\frac{671}{100}=\frac{61\times11}{2^2\times5^2}$$
接下来,我们将 $61$ 和 $11$ 均分到两个数中,得到:
$$ab=\frac{61}{2^2\times5}\times\frac{11}$$
这个式子看起来很奇怪,但实际上,它恰是我们要求的两个数的乘积(不妨设它们为 $a$ 和 $b$),而且它们分别为 $\frac{61}{20}$ 和 $\frac{55}$。将它们相乘,我们得到:
$$\frac{61}{20}\times\frac{55}=\frac{671}{100}$$
3. 结论
从以上求解过程中,我们可以得到如下结论:
对于任意一个有限的小数 $a.b_1b_2\cdots b_n$(其中 $a$ 为整数,$b_i$ 为小数部分的数字),如果我们将它分解成 $a+\frac{b_1b_2\cdots b_n}{10^n}$ 的形式,其中 $a$ 和 $\frac{b_1b_2\cdots b_n}{10^n}$ 分别为它的整数部分和小数部分,则 $a$ 和 $\frac{b_1b_2\cdots b_n}{10^n}$ 在最简分式下互质。
对于一个根据以上规律被分解成 $\frac{pq}{10^n}$ 形式的有理数,如果要将它分解成两个数的乘积 $ab$,其中 $a$ 和 $b$ 也均为有理数,那么我们需要将 $p$ 和 $q$ 分别分解质因数,并将其中的每个质因数(包括重复出现的)尽可能平均地分配给 $a$ 和 $b$。这样分配后,$a$ 和 $b$ 的乘积恰好等于原数。
4. 总结
本文通过分析一个数学竞赛中的奇怪问题,讲解了一个非常重要的数学知识点。这个知识点虽然看起来很简单,但实际上涉及到了最大公因数、最小公倍数、约分等多个数学概念的应用,同时也对我们理解数学中的“整除”、“不可约分”等基本概念有着重要的启示作用。相信读者们在掌握了本文所述的求解方法和结论后,将能更好地应对类似的数学问题。