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一、整數乘方的個位數字

一、整數乘方的個位數字

  整數的個位數字只有0,1,2,3,4,5,6,7,8,9十種。下面我們列出表格,看一看經過不同次數的乘方之後,個位數字如何變化。

  a 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

  a2 0 1 4 9 6 5 6 9 4 1

  a3 0 1 8 7 4 5 6 3 2 9

  a4 0 1 6 1 6 5 6 1 6 1

  a5 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

  …………

  從表中可以看出:

  (1)平方數的個位數字只可能是0,1,4,5,6,9,而不可能是2,3,7,8。

  (2)三次方的個位數字從0,1到9都有可能。

  (3)四次方的個位數字只可能是0,1,6,5,不可能是2,3,4,7,8,9。

  (4)五次方的個位數字與一次方的個位數字完全相同。於是,六次方的個位數字與二次方的個位數字完全相同;七次方的個位數字與三次方的個位數字完全相同;八次方的個位數字與四次方的個位數字完全相同。

  不難看出:

  a1,a5,a9,……的個位數字相同;

  a2,a6,a10,……的個位數字相同;

  a3,a7,a11,……的個位數字相同;

  a4,a8,a12,……的個位數字相同。

  (5)個位為0,1,5,6的數無論多少次乘方,其個位數字保持不變。

例1 求31993+41995+51995的末位數字

分析:只要分別求出31993,41994,51995的個位數字,再相加即可求出31993+41994+51995的個位數學

解:∵51995的個位數字為5,

  從各個數字乘方後的個位數字表中可以看到,4的奇次方的個位數字為4,偶次方的個位數字為6,∴41994的個位數字為6;

  又34k1的個位數字為3,34k2的個位數字為9,34k3的個位數字為7,34k的個位數字為1,而1993=4×498+1,∴31993的個位數字與31的個位數字相同。

  故31993+41994+51995的個位數字與3+6+5=14的個位數字相同,即31993+41994+51995的個位數字為4。

例2 從1,1,3,3,5,5,7,7,9,9中取出5個數,其中至少有三個數不重複,且它們的乘積的個位數字是1。問這5個數的和應是多少?

分析與解:要求取出的5個數乘積的個位數字是1,顯然所取的5個數中不能有數字5,只能從1,3,7,9中取,由於要求至少有三個數不重複,那麼只能有一個數重複取兩次。

  即只可能有1×1×3×7×9,1×3×3×7×9,1×3×7×7×9,1×3×7×9×9四種情形。

  經檢驗上述四個乘積的個位數字分別為9,7,3,l。

  故所取的五個數為1,3,7,9,9。

  這五個數的和為29。

例3 我們把從1開始若干個自然數的連乘積用簡單的符號表示,如

  1×2×3×4×5記作5!,讀作5的階乘;

  1×2×3×……×100記作100!,讀作100的階乘;

  1×2×3×……×n,1記作n!,讀作n的階乘。

  求N=1!+2!+3!+……+1992!+1993!的個位數字。

分析:只要將1!,2!,3!,……,1992!,1993!的個位數字一一求出後相加,就可得出各個階乘的和的個位數字。

  但要求出各個階乘的個位數字,需計算1993項,且每一項幾乎都是一大串數字之積,工作量是否會太大?

解:∵1!=1,

  2!=1×2=2,

  3!=1×2×3=6,

  4!=1×2×3×4=24,

  5!=1×2×3×4×5=120,

  可以看出6!直至1993!的個位數字都是0。

  因此,N=1!+2!+3!+4!+5!+……+1993!的個位數字就是1+2+6+24+0+……+0的個位數字。

  即N的個位數字為3。

例4 求14+24+34+……+19924+19934的個位數字。

分析與解:1,2,3,……,1992,1993,這些數的個位數字不過是1,2,3,4,5,6,7,8,9,0。其四次方的個位數字依次為1,6,1,6,5,6,1,6,1,0,……。

  前十個數字和為1+6+1+6+5+6+1+6+1+0=33,個位數字為3。

  這樣就可將14+24+34+44+……+19924+19934分為十項一組,每組的個位數字均為3。

  即(14+24+34+……+104)+(114+124+134+…+204)+…+(19814+19824+19834+…+19904)+19914+19924+19934

  前1990項的和的個位數字與3×199的個位數字相同,即為7。而19914的個位數字為1,19924的個位數字為6,19934的個位數字為1。

  所以14+24+……+19924+19934的個位數字與7+1+6+1=15的個位數字相同,即為5。

  下面我們來研究兩個相鄰的自然數乘積的個位數字。


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