Luyện thi HSG Toán 6 chủ đề: Các tính chất cơ bản và bài toán ƯCLN BCNN

Luyện thi HSG Toán 6 chủ đề: Các tính chất cơ bản và bài toán ƯCLN BCNN. Tài liệu được biên soạn dưới dạng file PDF bao gồm 25 trang tổng hợp các kiến thức tổng hợp giúp các bạn tham khảo, ôn tập và đạt kết quả cao trong kỳ thi sắp tới. Mời các bạn đón xem!

Trang 1
ĐS6. CHUYÊN ĐỀ - ƯỚC CHUNG LN NHT VÀ BI CHUNG NH NHT
CH ĐỀ 1: CÁC TÍNH CHT CƠ BẢN VÀ BÀI TOÁN ƯCLN VÀ BCNN
PHN I. TÓM TT LÝ THUYT
1. ĐỊNH NGHĨA VỀ ƯỚC VÀ BI
Ước: S t nhiên
được gọi ước ca s t nhiên a khi ch khi a chia hết cho d . Ta nói d
ước ca a.
Nhận xét: Tập hợp các ước của a là Ư
( )
:|a d d a=
Bi: S t nhiên m đưc gi là bi ca khi và ch khi m chia hết cho a hay a là một ước s m.
Nhận xét: Tập hợp các bội của a
2) Tính chất:
- S 0 là bi ca mi s nguyên khác 0. S 0 không phải là ước ca bt kì s nguyên nào.
- Các s
1
1
là ước ca mi s nguyên.
- Nếu Ư thì a là số nguyên tố.
- S ng các ước ca mt s : Nếu dng phân tch ra tha s nguyên t ca mt s t nhiên là
thì s ng các ước ca bng
Tht vậy ước ca là s c dng …trong đ:
c cách chn (là )
c cách chn (là )
c cách chn (là ),…
Do đ, s ng các ước ca bng
II. Ước chung và bội chung
1) Định nghĩa
Ước chung (ƯC): Nếu hai tp hợp Ư
( )
a
Ư
( )
b
nhng phn t chung thì nhng phn t đ gọi là
ước s chung ca a và b. Kí hiệu: ƯC
( )
;ab
.
0d
( )
0a
( )
0; ;2 ;...; ,B a a a ka k Z=
( )
1;aa=
A
..
x y z
a b c
A
( )( )( )
1 1 1x y z+ + +
A
mnp
m
1x +
2
1, , , ,
x
a a a
n
1y +
2
1, , , ,
y
b b b
p
1z +
2
1, , , ,
z
c c c
A
( )( )( )
1 1 1x y z+ + +
Trang 2
Nhận xét: Nếu ƯC thì a b nguyên tố cùng nhau.
Ước chung ln nhất (ƯCLN): S
d
được gọi ước s chung ln nht ca a b
( )
;ab
khi
d phn t ln nht trong tp hp ƯC
( )
;ab
. hiệu ước chung ln nht ca a b ƯCLN
( )
;ab
hoc
( )
;ab
hoc gcd
( )
;ab
.
Bi chung (BC): Nếu hai tp hp B
( )
a
B
( )
b
có nhng phn t chung thì nhng phn t đ gọi là bi
s chung ca a b. Kí hiu BC
( )
;ab
.
Bi chung nh nht (BCNN): S
0m
được gi bi chung nh nht ca a b khi m
s nh nht khác 0 trong tp hp BC
( )
;ab
. Kí hiu bi chung nh nht ca ab BCNN
( )
;ab
hoc
hoc lcm
( )
;ab
.
2) Tính chất
Một số tính chất của ước chung lớn nhất:
● Nếu thì ta ni các số nguyên tố cùng nhau.
● Nếu thì ta ni các số đôi một nguyên tố cùng
nhau.
ƯC
( )
;ab
thì
thì
● Cho
- Nếu thì
- Nếu thì
Một số tính chất của bội chung nhỏ nhất:
● Nếu
thì
( )
;1ab =
( )
12
; ;...; 1
n
a a a =
12
; ;...;
n
a a a
( )
; 1, , , 1;2;....;
mk
a a m k m k n=
12
; ;...;
n
a a a
c
( )
;
;.
ab
ab
c c c

=


( )
; ; 1.
ab
d a b
dd

= =


( ) ( )
; ; .ca cb c a b=
( )
;1ab =
( )
;1ac =
( )
;1a bc =
( ) ( )
( )
; ; ; ;a b c a b c=
0ab
.a b q=
( )
;.a b b=
( )
0a bq r r= +
( ) ( )
; ; .a b b r=
;a b M=
; 1.
MM
ab

=


; ; ; ;a b c a b c

=

Trang 3
PHN II. CÁC DNGI
Dng 1: Các tính chất và bài toán cơ bản v ƯCLN và BCNN
I. Phương pháp giải
Nếu dng phân tch ra tha s nguyên t ca mt s t nhiên là thì s ng các ước ca
bng
Tht vậy ước ca là s c dng …trong đ:
c cách chn (là )
c cách chn (là )
c cách chn (là ),…
Do đ, s ng các ước ca bng
II. Bài toán
Bài 1: Tìm s ước ca s .
Li gii:
Ta có :
Vậy số ước của số
Bài 2: Chng minh rng mt s t nhiên lớn hơn 0 số chnh phương khi chỉ khi s ước s
ca nó là s l.
Li gii:
Giả sử với
nguyên tố
n là số chnh phương khi và chỉ khi là các số chẵn khi đ
là số lẻ.
Mặt khác
là số các số ước của n, do đ bài toán được chứng minh.
Bài 3: Mt s t nhiên n tổng bình phương của 3 s t nhiên liên tiếp. Chng minh rng n
không th c đúng 17 ước s.
, , ;ka kb k a b=
( )
; . ; .a b a b ab=
A
..
x y z
a b c
A
( )( )( )
1 1 1x y z+ + +
A
mnp
m
1x +
2
1, , , ,
x
a a a
n
1y +
2
1, , , ,
y
b b b
p
1z +
2
1, , , ,
z
c c c
A
( )( )( )
1 1 1x y z+ + +
96
18
( )
96
96 2 192 96
18 3 .2 3 .2 .==
96
18
( )( )
96 1 192 1 97.193 18721.+ + = =
12
12
. ....
k
a
aa
k
n p p p=
i
p
*
.
i
aN
12
, ,...,
k
a a a
( )( ) ( )
12
1 1 ... 1
k
a a a+ + +
( )( ) ( )
12
1 1 ... 1
k
a a a+ + +
Trang 4
Li gii
Tổng bình phương của 3 số tự nhiên liên tiếp c dng :
không thể là số chnh phương.
Nếu n c đúng 17 ước số thì n số chnh phương (bài toán 1), l. Tđ suy ra điều phải
chứng minh.
Bài 3: Cho
( , ) 1; .a b a b=
Chng minh rng:
a)
( , ) 1a a b+=
c)
( , ) 1ab a b+=
b)
( , ) 1b a b−=
d)
2
( , ) 1a a b−=
Li gii
a) Đt
*
( , ) ( ) ( , ) ( ( , )) 1 1
ad
a a b d d N b d d UC a b d U UC a b d d
a b d
+ = =
+
c)
( , )
ab d
ab a b d
a b d
+ =
+
Gi s
1.d
Gi p s ước nguyên t ca d (1 s t nhiên khác 1 bào gi ng tồn ti ít nht một ước
nguyên t)
ab p
dp
a b p

+
Ta có:
( , ) ( ( , )) 1 1
a b b p
ab p p UC a b p U ucln a b p p
b p a p
=
(vô lý)
Vy
1 ( ; ) 1d ab a b= + =
d)
2
22
a p a p b p
a b d a b p
b p a p
a b d a b p
a b p



−−
Bài 3: Biết rng
abc
là bi chung ca
;;ab ac bc
. Chng minh rng:
a)
abc
là bi ca
bc
b)
abc
là bi ca
11
Li gii
a)
: 10 0abc ab ab c ab c ab c + =
(do c mt ch s,
ab
hai ch s)
-
(100 10 ) 10
0
abc ac
a b a b a
c
+
=
( ) ( )
22
22
1 1 3 2n m m m m= + + + = +
Trang 5
Đặt
*
()b ak k N=
-
100 10 (10 ) 99 10 99 10 99 10 1 10 1 11
0;
abc ba
a b b a a b a a ak a k k
c b ak
+ + + + + + =
==
1 ; 0k a b c = = =
abc ac abc bc
đpcm
b)
0 110 11abc aa a= =
đpcm
Bài 4: Biết rng
, .( , )a b a b ab=
a.
, 600;( , )a b a b=
nh hơn 10 lần (a, b). S th nht là 120, m s th hai
b. (a, b) = 12, [a, b] ln gp 6 ln (a, b). S th nht là 24, tìm s th hai
c. Tng cu hai s bng 60, tng gia UCLN và BCNN ca chúng là 84. Tìm hai s đ
Li gii
a. Ta có:
( , ) 600:10 60;( , ). , 60.60 120. 300a b a b a b ab b b= = = = =
b. S th hai là 36
c. Gi hai s phi tìm là: a và b
( , ) ,a b d=
đặt
*
( , ) 1
;
,
mn
a dm b dn
m n N
=
= =
;
2
..
,
( , )
ab d m n
a b dmn
a b d
= = =
Có:
4 ( 1) 4(1)d dmn d mn+ = + =
tng ca hai bng 60 nên
( ) 60(2)d m n+=
T (1)(2)
1,2,3,4,6,12 12( . ) 2; 3 24; 36d d thoaman m n a b = = = = = =
Hoc
3; 2 36; 24m n a b= = = =
Dng 2: Tìm s nguyên
n
để thỏa mãn điều kin chia hết
I. Phương pháp giải
Tách s b chia thành phn cha n s chia hết cho s chia phần nguyên dư, sau đ để tha
mãn chia hết thì s chia phải ưc ca phn s nguyên dư, t đta m được s nguyên n tha
mãn điều kin.
II. Bài toán
Bài 1: Tìm s t nhiên
n
để
5 14n +
chia hết cho
2n +
.
Trang 6
Li gii:
Ta có:
( )
5 14 5. 2 4nn+ = + +
( )
5. 2n+
chia hết cho
( )
2n+
Do đ
( )
5 14n +
chia hết cho
( )
2n+
4 chia hết cho
( )
2n+
( )
2n+
là ước ca 4.
( )
2n+
Do đ
2{}0;n
Vy vi
2{}0;n
thì
( )
5 14n +
chia hết cho
( )
2n+
.
Bài 2: Tìm s t nhiên
n
để là s t nhiên.
Li gii:
Để là s t nhiên thì
( )
15n+
chia hết cho
( )
3n+
.
( ) ( )
15 3nn+ +


chia hết cho
( )
3n+
.
12 chia hết cho
( )
3n+
.
( )
3n+
là Ư
( )
12 1;2;3;4;6{};12=
.
0;1;{ .}3;9n
Vy vi
0;1{};3;9n
thì là s t nhiên.
Bài 3: Tìm s t nhiên
n
để
( )
( )
2
3 6 3n n n+ + +
.
Li gii:
Ta có:
( )
( )
2
3 6 3n n n+ + +
Suy ra:
( ) ( )
3 6 3n n n


+ + +
( )
6 3n +
Do đ
3n+
Ư
( )
6 1;2;3;6=
Vy
0; 3nn==
thì
( )
( )
2
3 6 3n n n+ + +
.
Bài 4: Tìm s nguyên
n
để phân s
45
21
n
n
+
giá tr là mt s nguyên.
Li gii:
4;2;1
3
15
+
+
n
n
3
15
+
+
n
n
3
15
+
+
n
n
Trang 7
Ta có:
( )
2 2 1 7
4 5 4 2 7 7
2
2 1 2 1 2 1 2 1
n
nn
n n n n
−+
+ +
= = = +
Vì 2 là s nguyên nên để
45
21
n
n
+
là s nguyên thì
7
21n
là s nguyên
Suy ra
2 1 n
Ư
( )
7 7;1;1;7=
2 6;0;2;8n
3;0;1;4n
Vy vi
3;0;1;4n
thì
45
21
n
n
+
giá tr là mt s nguyên.
Bài 5: Tìm s t nhiên
n
để biu thc sau là s t nhiên:
Li gii
Ta có:
Để
B
là s t nhiên thì là s t nhiên
( )
11 2n+
2 n+
Ư
( )
11 11; 1;1;11=
Do
21n+
nên
2 11 9nn+ = =
.
Vy
9n =
thì
B
là s t nhiên.
Bài 6: Tìm k nguyên dương lớn nhất để ta có s là mt s nguyên dương.
Li gii
Ta có: n là mt s
nguyên dương khi và ch khi
Ta có 484 = 22
2
= 4.121= 44.21
Với
98k =
, ta có
81n =
Với
21k =
, ta có
11n =
Vậy giá tr
k
lớn nhất thỏa mãn yêu cầu bài toán là 98.
Dng 3: Tìm s t nhiên khi biết điều kin v tổng, tích, thương các số d kin v ƯCLN, BNCC.
2 2 5 17 3
2 2 2
n n n
B
n n n
++
= +
+ + +
2 2 5 17 3 2 2 5 17 3 4 19
2 2 2 2 2
n n n n n n n
B
n n n n n
+ + + + + +
= + = =
+ + + + +
4( 2) 11 11
4
22
n
nn
++
= = +
++
11
2n +
( )
2
1
23
k
n
k
+
=
+
( ) ( )( )
2
2
1 23 21 484
2 1 484
1,
23 23 23 23
k k k
kk
n k k Z
k k k k
+
+ + +
++
= = = = +
+ + + +
23| 484, 23 23kk+ +
23 121 98
23 44 21
kk
kk
+ = =

+ = =
Trang 8
I. Phương pháp giải
- Biết ƯCLN(a, b) = k thì
a km=
b kn=
với ƯCLN(m, n) = 1 (là điều kin ca s m, n cn tìm), t đ
m được a và b
- Biết BCNN(a, b) = k thì ta gọi ƯCLN(a, b) = d thì
a md=
b nd=
với ƯCLN(m, n) = 1
(là điều kin ca s m, n cn tìm), t đ tìm được a và b.
II. Bài toán
Bài 1: Tìm hai s nguyên dương
;ab
biết
128ab+=
ƯCLN(a, b) = 16.
Li gii:
Điu kin:
,ab
+
Gi s
0 ab
. Ta c ƯCLN(a, b) = 16
16 ; 16a m b n = =
vi
( )
,m n Z
+
; ƯCLN
( )
, 1;m n m n=
Biết
( )
128 16 128 8a b m n m n+ = + = + =
Vì ƯCLN
( )
,1mn =
nên ta c hai trưng hp ca m và n
Trường hp 1:
1, 7 16, 112m n a b= = = =
Trường hp 2:
3, 5 48, 80m n a b= = = =
Bài 2: Tìm hai s t nhiên a, b, biết rng:
162ab+=
ƯCLN
( )
, 18ab=
Li gii:
Điu kin:
,ab
. Gi s
Ta có:
Đặt vi
T
Do
( )
,1mn =
, lp bng:
m
1
2
3
4
n
8
7
6
5
a
18
36
loai
72
( )
162, , 18a b a b+ = =
18
18
am
bn
=
=
( )
,n 1,m m n=
( )
162 18 162 9a b m n m n+ = + = + =
Trang 9
b
144
126
90
Kết lun: Các s cn tìm là:
Bài 3: Tìm hai s nh hơn 200, biết hiu ca chúng bng 90 và ƯCLN là 15
Li gii:
Gi hai s cn m là
;ab
( )
, ; , 200a b a b
Ta có:
Đặt
Li có:
m
n
a
b
13
7
195
105
11
5
65
75
7
1
85
15
Vy:
Bài 4: Tìm hai s t nhiên có tích bng 432 và ƯCLN bng 6.
Li gii:
Gi hai s t nhiên cn tìm
,ab
. Điều kin:
,ab
.
Ta có:
Đặt với (m, n) = 1 và m n
Ta được:
m
n
a
b
1
12
6
72
3
4
18
24
Vy
.
Bài 5: Tìm hai s
,ab
biết
7 11ab=
ƯCLN
( )
; 45ab =
.
Li gii
T
7 11ab=
suy ra
ab
( ) ( ) ( )
18;144 ; 36;126 ; 72;90
( )
90; , 15a b a b = =
( )
( )
( )
,1
15
,1
15 90
15
6
mn
am
mn
mn
bn
mn
=
=
=

−=
=
−=

15 200 13
, 200
15 200 13
mm
ab
nn







( ) ( ) ( ) ( )
, 195;105 , 65;75 , 85;15 .ab =
( ) ( )
432; , 6ab a b a b= =
6 , 6a m b n==
36 432 12mn mn = =
( ) ( ) ( )
,b 6;72 , 18,24a =
Trang 10
T ƯCLN
( )
; 45ab =
Mà: =>
Vy hai s
,ab
cn m là
495a =
315b =
.
Bài 6: Cho
a) Tìm .
b) So sánh vi Chng minh nhn xét đ đối vi hai s t nhiên khác tùy ý.
Li gii
a)
ƯCLN(1980, 2100)
b) ( đều bng ). Ta s chng minh rng
Cách 1. Trong cách gii này, c tha s riêng cũng được coi như các tha s chung, chng hn
cha
tha s không cha tha s thì ra coi như cha tha s vi s mũ bng . Vi cách viết này,
trong ví d trên ta có:
tích các tha s chung vi s nhỏ nht . tích các
tha s chung vi s mũ lớn nht
Bây gi ta chứng minh trong trường hp tng quát:
Khi phân tích ra tha s nguyên t, các tha s nguyên t hai vế ca chính các tha s nguyên t
trong Ta s chng t rng hai vế cha các tha s nguyên t như nhau với s mũ ơng ng
bng nhau.
( ) ( )
1
1 1 1 1
1
45
; 1,
45
aa
a b a b
bb
=
=
=
1
1
1
1
11
11 11
7
77
a
a
a
b
bb
=
= =
=
( )
11
;1ab =
45.11 495
45.7 315
a
b
==
==
1980, 2100.ab==
( )
,ab
,ab
( )
, . ,a b a b
.ab
a
b
0
2 2 2 2
1980 2 .3 .5.11, 2100 2 .3.5 .7.==
2
2 .3.5 60==
( )
2 2 2
1980,2100 2 .3 .5 .7.11 69300.BCNN ==
( )
1980,2100 . 1980,2100 1980.2100=
4158000
( )
, . , .a b a b ab=
a
11,b
11
b
11
0
2 2 0
1980 2 .3 .5.7 .11.=
2 2 0
2100 2 .3.5 .7.11.=
( )
1980,2100
2 2 0 0
2 .3 .5.7 .11 60=
1980,2100
2 2 2
2 .3 .5 .7.11 69300.=
( )
, . , .a b a b ab=
( )
1
( )
1
a
.b
Trang 11
Gọi tha số nguyên tố tùy ý trong các tha số nguyên tố như vậy. Giả ssố của trong là
số của trong trong đ
c thể bng Không mất tnh tổng quát, giả sử rng
Khi đ vế phải của chứa với số . Còn vế trái, [a, b] chứa với số x, (a, b) chứ p
với số mũ nên vế trái cũng chứa với số mũ
Cách 2. Gọi thì , trong đ
Đặt , ta cần chứng minh rng .
Để chứng minh điều này, cần chứng tỏ tồn ti các số tự nhiên x, y sao cho ,
và (x, y) = 1.
Thật vậy t (1) và (2) suy ra ,
Do đ, ta chọn thế thì
Vậy tức là
Bài 7: Tìm hai số tự nhiên biết rng ƯCLN của chúng bng , BCNN của chúng bng 900.
Li gii
Gọi các số phải tìm
.
Điều kiện:
,ab
. Gi sử .
Ta nên. , , Do đ . Mặt khác
T suy ra Ta c các trường hợp :
1
2
3
4
90
45
18
10
Suy ra:
10
20
50
90
900
450
180
100
Bài 5: Tìm hai s t nhiên
,ab
sao cho tng của ƯCLN và BCNN là 15.
Li gii
Điu kin:
,ab
. Gi s
ab
.
Gọi d = ƯCLN( a; b) , và d < 15
Nên BCNN(a; b) =
Theo bài ra ta có: , Mà d < 15, Nên
p
p
a
,x
p
b
y
x
y
0.
.xy
(1)
p
xy+
p
y
p
.xy+
( , )d a b=
', (1)a da b db
==
( ', ') 1.ab =
ab
m
d
=
( )
2
,a b m=
m ax=
m by=
'
.
b
m a ab
d
==
'
..
a
m b ba
d
==
''
,,x b y a==
( )
,1xy=
( )
''
, 1.ab =
,,
ab
ab
d
=
( )
, . , .a b a b ab=
10
a
b
ab
( , ) 10ab =
'
10aa=
'
10bb=
''
( , ) 1, '.a b a b
=
100 ' ' (1)ab a b=
, .( , ) 900.10 9000 (2).ab a b a b= = =
(1)
(2)
' ' 90.ab=
'
a
'b
a
b
( ) ( )
1
1 1 1 1
1
.
, ; 1
.
a d a
a b a b
b d b
=
=
=
11
..a b d
( ) ( )
1 1 1 1
. 15 1 . 15 15 1;3;5;15d a bd d a b d U+ = = + = = =
Trang 12
TH1 : hoc
TH2 :
TH3 :
Vy các cp s (a ; b) cn tìm là : (1 ;14), (2 ; 7), (3 ; 12), ( 5 ; 10) và đảo ngược li.
Bài 8: Tìm hai s nguyên dương
,ab
biết
216ab =
ƯCLN
( )
,6ab =
.
Li gii
Điu kin:
,ab
+
. Gi s
ab
. Ta c ƯCLN
( )
,6ab =
.
( )
( )
6 ; 6 , ; , 1;a m b n m n Z UCLN m n m n
+
= = =
Biết
216 6 .6 36 216 6ab m n mn mn= = = =
ƯCLN
( )
,1mn =
nên ta c hai trưng hp
Trường hp 1:
1, 6 6, 36m n a b= = = =
Trường hp 2:
2, 3 12, 18m n a b= = = =
Vy hai s cn tìm là
( ) ( ) ( )
, 6;36 ; 12;18ab
.
Bài 9: Tìm hai s nguyên dương
,ab
biết
2,6
a
b
=
ƯCLN
( )
,5ab =
.
Li gii
Điu kin:
,ab
+
ƯCLN
( )
,5ab =
( )
( )
5 ; 5 , ; , 1a m b n m n Z m n
+
= = =¦ CLN
Biết
13
2,6 2,6
5
am
bn
= = =
vi ƯCLN (m, n) = 1.
13m=
5 65na= =
25.b =
Bài 10: Tìm
,ab
biết
42ab+=
( )
, 72BCNN a b =
.
Li gii
Gi
d =
ƯCLN
( )
,;a b a md b nd = =
vi
,m n Z
+
;
( )
,1mn =¦ CLN
1
11
1
11
1 . 14
14 14
aa
d a b
bb
= =
= =
= =
1
1
22
77
aa
bb
= =
= =
1
11
1
13
3 . 4
4 12
aa
d a b
bb
= =
= =
= =
1
11
1
15
5 . 2
2 10
aa
d a b
bb
= =
= = =
= =
Trang 13
Không mt tính tng quát, gi s
ab
nên
mn
Biết
( ) ( )
42 42 1a b dm dn d m n+ = + = + =
Biết
( ) ( )
, 72 . . 72 2BCNN a b m n d= =
d
là ước chung ca 42 và 72
1;2;3;6d
Lần lượt thay các giá tr của d và (1) và (2) để tính m, n ta thy ch c trường hp
6d =
thì
7mn+=
12mn =
3; 4mn = =
(thỏa mãn các điều kin ca m và n)
Vy
6d =
3.6 18; 4.6 24ab= = = =
.
Bài 11: Tìm hai s nguyên dương
,ab
biết
180ab =
,
( )
, 60BCNN a b =
.
Li gii
Điu kin:
,ab
+
Đặt ƯCLN
( )
,;a b d a md b nd= = =
vi ƯCLN
( ) ( )
, 1 , . .m n BCNN a b mnd= =
Biết
( )
( )
2
180
180 . . 180 , 3
, 60
ab
ab m n d d a b
BCNN a b
= = = = = =¦ CLN
T đây bài toán đã biết
180ab =
( )
,3ab =¦ CLN
3; 60ab = =
hoc
12; 15ab==
.
Bài 12: Tìm
,ab
biết
4
5
a
b
=
( )
, 140BCNN a b =
.
Li gii
Đặt ƯCLN
( )
,a b d=
.
4
5
a
b
=
, mt khác
( )
4,5 1 4 ; 5a d b d= = =¦ CLN
( )
, 140BCNN a b =
, nên
( )
,7ab =¦ CLN
T đây bài toán đã biết
4
5
a
b
=
( )
,7ab =¦ CLN
28; 35ab = =
.
Trang 14
Bài 13: Tìm hai s t nhiên
,ab
biết
7ab−=
( )
, 140BCNN a b =
Li gii
Điều kiện:
,ab
.
Gi
d =
ƯCLN
( )
( )
, ; , ;a b a md b nd m n Z
+
= =
ƯCLN
( )
,1mn =
Biết
( ) ( )
7 7 1a b dm dn d m n = = =
Biết
( ) ( )
, 140 . . 140 2BCNN a b m n d= =
d
là ước chung ca 7 và 140
1;7d
Thay lần lượt các giá tr d vào (1) (2) để tnh m, n ta được kết qu duy nht
7d =
thì
1mn−=
20 5; 4mn m n= = =
(tha mãn
( )
,1mn =¦ CLN
)
Vy
7d =
5.7 35; 4.7 28ab= = = =
.
Bài 14: Tìm hai s t nhiên
,ab
biết
96ab+=
ƯCLN
( )
,6ab =
Li gii
Điều kiện:
,ab
. Gi sử
ab
.
Biết ƯCLN
( )
( )
, 6 6 ; 6 , ;a b a m b n m n Z
+
= = =
ƯCLN
( )
, 1;m n m n=
96ab+=
nên
6 6 96 16m n m n+ = + =
ƯCLN
( )
,1mn =
nên c các trưng hp ca s m, n như sau
Trường hp 1:
11; 5 66; 30m n a b= = = =
Trường hp 2:
13; 3 78; 18m n a b= = = =
Trường hp 3:
15; 1 90; 6m n a b= = = =
Vy hai s cn tìm là
( ) ( ) ( ) ( )
, 66;30 ; 78;18 ; 90;6ab
.
Bài 15: Tìm hai s t nhiên biết tng ca chúng bng 504 ƯCLN của chúng bng 42
Li gii
Gọi các số phải tìm
.
Điều kiện:
,ab
. Gi sử
ab
.
Biết ƯCLN
( )
( )
, 42 42 ; 42 , ;a b a m b n m n Z
+
= = =
ƯCLN
( ) ( )
,1m n m n=
a
b
Trang 15
504 42 42 504 12a b m n m n+ = + = + =
ƯCLN
( )
, 1,mn =
nên c các trường hp ca s m, n như sau
Trường hp 1:
11; 1 462; 42m n a b= = = =
Trường hp 2:
7; 5 294; 210m n a b= = = =
Vy hai s cn tìm là
( ) ( ) ( )
, 462;42 ; 294;210ab
.
Bài 16: Cho
n
, tìm s nguyên t
p
2 ch s sao cho
p =
ƯC
( )
2 3;3 15nn−+
Li gii
Vì s
p =
ƯC
( )
2 3;3 15nn−+
p
cũng là ước ca hiu
( ) ( )
2 3 15 3 2 3 39nn+ =
p
là s nguyên thai ch s nên
13p =
.
Vy s nguyên t cn tìm là
13p =
.
Bài 17: Tìm hai s t nhiên có tích bng 300 và ƯCLN bng 5.
Li gii
Gọi các số phải tìm
a
b
. Điều kiện:
,ab
. Gi sử
ab
.
Biết ƯCLN
( )
( )
, 5 5. ; 5. , ;a b a m b n m n Z
+
= = =
ƯCLN
( ) ( )
,1m n m n=
300ab =
nên
.5. .5 300 12m n mn = =
ƯCLN
( )
,1mn =
nên c các trưng hp ca s m, n như sau
Trường hp 1:
12; 1 60; 5m n a b= = = =
Trường hp 2:
4; 3 20; 15m n a b= = = =
Vy hai s cn tìm là
( ) ( ) ( )
, 60;5 ; 20;15ab
.
Bài 18: Tìm hai s t nhiên
a
b
( )
ab
, biết: ƯCLN
( ) ( )
, 300; , 900a b BCNN a b==
.
Li gii
Điều kiện:
,ab
.
ƯCLN
( )
, 10ab =
ab
( )
10 ; 10 , ;a m b n m n Z
+
= =
ƯCLN
( ) ( ) ( )
, 1 , 10. .m n m n BCNN a b mn= =
Trang 16
( )
, 900BCNN a b =
nên
90.mn =
Khi đ c các trường hp ca s m, n như sau
Trường hp 1:
5; 18 50; 180m n a b= = = =
(tha mãn)
Trường hp 2:
9; 10 90; 100m n a b= = = =
(tha mãn)
Vy hai s cn tìm là
( ) ( ) ( )
, 50;180 ; 90;100ab
.
Bài 19: Tìm hai s t nhiên
a
b
, biết:
( )
, 300;BCNN a b =
ƯCLN
( )
, 15; 15a b a b= + =
.
Li gii
Điều kiện:
,ab
.
ƯCLN
( )
, 15,ab =
nên tn ti các s t nhiên m và n khác 0, sao cho:
( )
15 ; 15 1a m b n==
( )
,1mn =¦ CLN
( )
2
( )
, 300,BCNN a b =
nên theo trên ta suy ra
( ) ( )
15 ,15 300 15.20 , 20BCNN m n BCNN m n= = =
( )
15 15 15 15 15 1 15 1a b m n m n m n+ = + + + = + =
Trong các trường hp thỏa mãn điều kin (2) (3) thì ch c trường hp
4; 5mn==
là thỏa mãn điều
kin (4)
Vy
4; 5mn==
ta được các s phi tìm là
15.4 60; 15.5 75ab= = = =
.
Bài 20: Tìm hai s t nhiên
a
b
, biết:
( )
, 420;BCNN a b =
ƯCLN
( )
, 21; 21a b a b= + =
Li gii
Điều kiện:
,ab
.
ƯCLN
( )
, 21,ab =
nên tn ti các s t nhiên m và n khác 0, sao cho:
( )
21 ; 21 1a m b n==
( ) ( )
, 1 2mn =¦ CLN
( ) ( ) ( ) ( )
, 420 21 ,21 420 21.20 , 20 3BCNN a b BCNN m n BCNN m n= = = =
( ) ( )
21 21 21 21 21 1 21 1 4a b m n m n m n+ = + = + = + =
Trong các trường hp thỏa mãn điều kin (2) và (3) thì ch c trường hp
4; 5mn==
hoc
2; 3mn==
thỏa mãn điều kin (4)
Vy
4; 5mn==
hoc
2; 3mn==
ta được các s phi tìm là:
21.4 84; 21.5 105ab= = = =
.
Trang 17
Bài 21: Tìm hai s t nhiên
a
b
, biết: ƯCLN
( ) ( )
, 5; , 300a b BCNN a b==
.
Li gii
Điều kiện:
,ab
. Gi s
.ab
Biết ƯCLN
( )
( )
, 5 5 ; 5 , ;a b a m b n m n Z
+
= = =
ƯCLN
( )
, 1,m n m n=
( )
,5BCNN a b mn=
( )
, 300 5 300 50BCNN a b mn mn= = =
ƯCLN
( )
,1mn =
nên ta c các trường hp ca s m, n như sau
Trường hp 1:
60, 1 300, 5m n a b= = = =
Trường hp 2:
20, 3 100, 15m n a b= = = =
Trường hp 3:
12, 5 60, 25m n a b= = = =
Vy hai s cn tìm là
( ) ( ) ( ) ( )
, 300;5 ; 100;15 ; 60;25ab
.
Bài 22: Tìm hai s t nhiên
a
b
, biết:
( ) ( )
, 180; , 12BCNN a b a b==¦ CLN
Li gii
Điều kiện:
,ab
. Gi s
.ab
Biết ƯCLN
( )
( )
, 12 12 ; 12 , ;a b a m b n m n
+
= = =
ƯCLN
( )
, 1,m n m n=
( )
, 12BCNN a b mn=
( )
, 180 15BCNN a b mn= =
ƯCLN
( )
,1mn =
nên ta c các trường hp ca s
,mn
như sau
Trường hp 1:
15, 1 180, 12m n a b= = = =
Trường hp 2:
5, 3 100, 15m n a b= = = =
Trường hp 3:
12, 5 60, 25m n a b= = = =
Vy hai s cn tìm là
( ) ( ) ( ) ( )
, 180;12 ; 100;15 ; 60;25ab
.
Bài 23: Tìm hai s t nhiên biết tổng ƯCLN và BCNN của chúng bng 23
Li gii
Trang 18
Gi hai s t nhiên cn tìm
,ab
gi s
ab
Đặt ƯCLN
( )
,;a b d a md b nd= = =
vi
,;m n Z
+
ƯCLN
( ) ( )
, 1, ,m n m n BCNN a b dmn= =
ƯCLN
( ) ( )
, , 23a b BCNN a b+=
nên
( )
. 1 23d m n d+ =
là ước ca 23 hay
1;23d
Xét
1,d =
ta có
1 23 22mn mn+ = =
vi
( )
,1mn =¦ CLN
nên ta c các trường hp ca
,mn
như sau:
Trường hp 1:
22, 1 22, 1m n a b= = = =
Trường hp 2:
11, 2 11, 2m n a b= = = =
Xét
3,d =
ta có
1 1 0mn mn+ = =
(không tha mãn)
Vy hai s cn tìm là
( ) ( ) ( )
, 22;1 ; 11;2ab
Bài 24: Tìm hai s t nhiên biết hiu ca chúng bng 84, ƯCLN ca chúng bng 28 c s đ trong
khong t 300 đến 400.
Li gii
Gọi các số phải tìm
a
b
. Điều kiện:
,ab
.
Ta có ƯCLN
( )
, 28 28 ; 28a b a k b q= = =
vi
*
,kq
,kq
nguyên t cùng nhau
Ta có
84 3a b k q = =
Theo bài ra ta
300 440 10 16.b a q k
Chn hai s hiu bng 3 trong khong t 11 đến
15 là 11 và 14; 12 và 15
Chi có 11 và 14 là hai s nguyên t cùng nhau
11; 14 28.11 308; 28.14 392q k a b = = = = = =
Vy hai s cn tìm là 308 392.
PHN III. BÀI TOÁN THƯNG GẶP TRONG Đ HSG
Bài 1: Tìm tất cả các số tự nhiên khác 0:
a
b
, sao cho:
( )
,1ab =
22
7
25
ab
ab
+
=
+
.
(Thi học sinh giỏi TP. Hồ Chí Minh năm 1992 1993)
Lời giải
Gi
( )
22
,a b a b d a b d+ + = +
22
a b d+
22
22a ab b d ab d + +
( )
,1ab =
( ) ( ) ( )
, 1 2 , 2,ab a b ab a b a b + = + = +
Trang 19
d
là ước s ca
( )
2,ab a b d+
là ước s ca
( )
2,ab+
d
là ước s ca 2
1d=
hoc
2d =
.
Nếu
22
7
73
1
12 4
25
ab
a b a
d
ab b
ab
+=
+ = =

=
==
+=

hoc
4
3
a
b
=
=
Nếu
22
14
2
50
ab
d
ab
+=
=
+=
vô nghim.
Tóm li
( ) ( )( )
, 3;4 4;3ab
Bài 2: Tìm tất cả các cặp số
( )
,ab
nguyên dương thỏa mãn hai điều kiện:
i)
,ab
đều khác và ước số chung lớn nhất của
,ab
.
ii) Số
( )( )
1 2 1N ab ab ab= + +
c đúng ước số nguyên dương.
(Trích đề học sinh giỏi toán Đăk Lăk năm học 2017-2018)
Lời giải
Ta có:
( )( )
1 2 1N ab ab ab= + +
chia hết cho các số:
( )( ) ( )( ) ( ) ( ) ( )( )
( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )
1; ; 1 2 1 ; ; 1 2 1 ; 1 ; 2 1 ; 1 2 1 ; ;
1 ; 2 1 ; ; 1 ; 2 1 ; 1 ; 2 1
a b ab ab b a ab ab ab ab ab ab ab
ab ab ab ab N a ab a ab b ab b ab
+ + + + + + + +
+ + + + + +
Hay
( )( )
1 2 1N ab ab ab= + +
ước dương Nên để chỉ c đúng ước dương thì
; ; 1;2 1a b ab ab++
là số nguyên tố. Do
, 1 1 2a b ab +
Nếu
,ab
cùng lẻ thì
1ab +
chia hết cho 2 nên là hợp số (vô lý). Do đ không mất tnh tổng quát, giả sử
a
chẵn
b
lẻ
2a=
.
Ta cũng c nếu
b
không chia hết cho 3 thì
2 1 4 1ab b+ = +
1 2 1ab b+ = +
chia hết cho 3 là hợp số (vô
lý)
3b=
.
Vậy
2; 3ab==
.
Bài 3: Cho hai s t nhiên
m
n
tho mãn
11mn
nm
++
+
là s nguyên.
Chứng minh ước chung ln nht ca
m
n
không lớn hơn
mn+
.
(Trích đề học sinh giỏi Hải Dương năm học 2004-2005)
Lời giải
1
1
16
16
N
16
Trang 20
Gi
d
là ƯCLN
( )
,mn
suy ra
22
,,m n mn
cùng chia hết cho
2
d
.
Do
22
11m n m n m n
n m mn
+ + + + +
+=
là s nguyên nên
22
m n m n+ + +
cũng chia hết cho
2
d
.
Suy ra
mn+
chia hết cho
22
d m n d m n d + +
.
Bài 4: Cho ba s nguyên dương
,,abc
đôi một khác nhau và đồng thi thỏa mãn các điều kin:
i)
a
là ước ca
b c bc++
,
ii) b là ước ca
a c ac++
,
iii) c là ước ca
a b ab++
,
a) Hãy ch ra b ba s
( )
,,abc
thỏa mãn các điều kin trên.
b) Chng minh rng
,,abc
không th đồng thi là các s nguyên t.
(Trích đề vào 10 Chuyên Sư Phạm Hà Nội năm 2007-2008)
Lời giải
a) D thy b s
( ) ( )
, , 1,3,7abc =
thỏa mãn đề bài
b) Đặt
S a b c ab bc ca= + + + + +
.
T gi thiết suy ra S chia hết cho
,,abc
.
,,abc
đôi một khác nhau, do đ
,,abc
đồng thi là các s nguyên t thì
S abc
hay
( )
.S k abc k=
Không mt tính tng quát, gi s
abc
.
Nếu
2a =
thì
,bc
đều l
b c bc + +
l nên không chia hết cho .
Do đ
3a
nên
5, 7bc
. T
( )
.S k abc k=
suy ra
1 1 1 1 1 1
01kk
ab ac bc c b a
= + + + + +
Vy
,,abc
không th đồng thi là các s nguyên t.
Bài 5: Tìm
,ab
biết:
a)
( )
, , 55a b a b+=
b)
( )
, , 5a b a b−=
c)
( )
, , 35a b a b+=
Lời giải
2
Trang 21
a) Gi
'; 'a da b db==
( )
', ' 1ab =
. Ta có:
, ' '
ab
a b da b
d
==
Theo đề bài, ta có:
' ' 55da b d+=
hay
( )
' ' 1 55d a b +=
. N vậy
' ' 1ab+
ưc ca 55, mt khác
' ' 1 2ab+
.
Ta có lần t
' ' 1ab+
''ab
'a
'b
a
b
11
5
2
42=
1
4
11
44
5
11
10 2.5=
1
2
10
5
5
10
50
25
1
55
3
54 2.3=
1
2
54
27
1
2
54
27
b) Giải tương tự câu a) ta được:
( )
' ' 1 5d a b −=
. T đ:
' ' 1ab
''ab
'a
'b
a
b
1
5
6
6
1
6
1
3
2
3
2
5
1
2
2
1
10
5
c) Có 6 cp s (1, 36), (4, 9), (5, 40), (7, 42), (14, 21), (35, 70).
Bài 6: Tìm
, 1, 2n n n++
Lời giải
Đặt
,1A n n=+
,2B A n=+
. Áp dng tính cht
, , , ,a b c a b c

=

, ta có
, 1, 2B n n n= + +
D thy
( )
, 1 1nn+=
, suy ra
( )
, 1 1n n n n+ = +
do
( )
, . ,a b a b ab=
Li áp dng tính cht
( )
,
,
ab
ab
ab
=
thế thì
( )( )
( )
( )
12
, 1, 2
1 , 2
n n n
n n n
n n n
++
+ + =
++
Gi
( )
( )
1 , 2d n n n= + +
. Do
( )
1, 2 1nn+ + =
nên
( ) ( )
, 2 ,2d n n n= + =
Xét hai trưng hp:
- Nếu
n
chn thì
2d =
, suy ra
( )( )
12
, 1, 2
2
n n n
n n n
++
+ + =
- Nếu
n
l thì
1d =
, suy ra
( )( )
, 1, 2 1 2n n n n n n+ + = + +
Bài 7: Tìm
*
n
biết
30n
để các s
34n +
51n +
c ước chung lớn hơn 1.
d
d
Trang 22
Li gii
Gi
d
là một ước chung ca
34n +
51n +
( )
*
d
Ta có
34nd+
51nd+
nên
( ) ( )
5 3 4 3 5 1 17 1;17n n d d+ +
Để
34n +
51n +
c ước chung lớn hơn 1, ta phải có
3 4 17n +
Hay
( )
3 10 17n
ƯCLN
( )
3,17 1=
nên
( )
10 17n
Do đ
( )
10 17n k k =
.
*
, 30 10 10 20n n n
nên
0;1k
.
Vi
0 10kn= =
, khi đ
3.10 4 17+
5.10 1 17+
(tha mãn)
Vi
1 27kn= =
, khi đ
3.27 4 17+
5.27 1 17+
(tha mãn)
Vy
10;27n
.
Bài 8: Tìm hai s nguyên dương biết
2 48ab+=
ƯCLN
( ) ( )
, 3. , 114.a b BCNN a b+=
Li gii
Gi ƯCLN
( ) ( )
1
11
1
.
, ; , 1
.
a d a
a b d a b
b d b
=
= =
=
:
( ) ( )
1 1 1 1
2 48 . 2 . 48 2 48 48a b d a d b d a b d U+ = + = + =
(1)
Ta li có: ƯCLN
( ) ( )
, 3. , 114a b BCNN a b+=
( ) ( )
1 1 1 1
3. . . 114 1 3. . 114 114d a b d d a b d U + = + =
(2)
T (1) và (2) suy ra
( )
48,114 1;2;3;6d UC=
Mà:
( )
11
1 3. . 114 3.38 3 3d a b d d+ = = =
hoc
6d =
TH1:
1 1 1 1
1 1 1 1
2 16 2 16
3
1 3 . 38 3 . 37
a b a b
d
a b a b
+ = + =

=

+ = =

(loi)
TH2:
1 1 1 1 1
1 1 1 1 1
2 8 2 8 2 12
6
1 3 . 19 . 6 3 18
a b a b a a
d
a b a b b b
+ = + = = =
=
+ = = = =
Vy
12a =
18.b =
Bài 9: Cho
, ,1 .m n m n
Chng minh rng:
( )
22
2 1,2 1 1.
nn
+ + =
Li gii
Ta có:
Trang 23
( )( )
( )( )( )
( )( ) ( )( )
11
1 2 2
12
2 2 2
2 2 2
2 2 2 2
2 1 2 1 2 1
2 1 2 1 2 1
2 1 2 1 ... 2 1 2 1
n n n
n n n
n n m m
d
−−
−−
= +
= + +
= + + +
Do đ
( ) ( )
22
2 1 2 1 2 1
nn
dd+ = =
(vì
d
l)
Vy
( )
22
2 1,2 1 1.
nn
+ + =
Bài 10: Cho
1 , .mn
Tìm
( )
2 1,2 1
mn
−−
Li gii
Đặt
( )
,.d m n=
Khi đ tồn ti các s t nhiên
,rs
sao cho
.rn sm d−=
Đặt
( )
11
2 1,2 1
mn
dd=
l.
Ta có:
2 1 2 1
nd
−−
(vì
nd
)
2 1 2 1
md
−−
(vì
md
)
Do đ
1
21
d
d
Mt khác:
( ) ( )
11
1
11
2 1 2 1
2 2 2 2 1 2 2 1
2 1 2 1
n rn
rn sm sm rn sm sm d
m sm
dd
d
dd
= =
( )
11
2, 1 2 1
d
dd=
T đ suy ra
1
2 1.
d
d =−
Vy
( )
( )
,
2 1,2 1 2 1.
mn
mn
=
Bài 11: Cho
,am
là các s nguyên lớn hơn
1
. Chng minh rng:
( )
( )
21
1 ... , 1 , 1 .
m
a a a a m a
+ + + + =
Li gii
Gi s
( )
1
| 1 ...
m
d a a
+ + +
( )
| 1 ,da
suy ra:
Trang 24
( ) ( )
( )
12
| 1 1 ... 1 | .
mm
d a a a m d m
−−
+ + + +
Vy
|dm
( )
| 1 .da
Ngược li, nếu
|da
( )
|1da
thì
( )
1
... 1
m
d m a
+ + +
Vy
( )
( )
21
1 ... , 1 , 1 .
m
a a a a m a
+ + + + =
Bài 12: Chng minh rng nếu
,,abc
là các s l thì
( )
, , , , .
2 2 2
a b b c c a
abc
+ + +

=


Li gii
Gi s
| , | , |d a b d c d
thì
d
l.
Ta có
a b d+
( )
( )
2 2 do 2, 1
2
ab
a b a b d d d
+
+ + =
Tương tự:
2
bc
d
+
2
ca
d
+
Vy
d
là ước ca
, , .
2 2 2
a b b c c a+ + +
Ngược li, gi s
d
là ước ca
,,
2 2 2
a b b c c a+ + +
thì
d
là ước ca
.
2 2 2
a b c a b c
a
+ + +
+−=
Tương tự
|db
|.dc
Vy:
( )
, , , , .
2 2 2
a b b c c a
abc
+ + +

=


Bài 13: Tìm tất cả các cặp số
( )
;ab
nguyên dương thỏa mãn hai điều kiện:
i)
;ab
đều khác
1
ước số chung lớn nhất của
;ab
1
.
ii) Số
( )( )
1 2 1N ab ab ab= + +
c đúng
16
ước số nguyên dương.
Lời giải
Ta có:
( )( )
1 2 1N ab ab ab= + +
chia hết cho các số :
( )( ) ( )( ) ( )
1; ; 1 2 1 ; ; 1 2 1 ; 1; 2 1 ;2 1; ; ;a b ab ab b a ab ab ab ab ab ab N ab+ + + + + + +
Trang 25
( )( ) ( ) ( ) ( ) ( )
1 2 1 ; 1 ; 2 1 ; 1 ; 2 1ab ab b ab a ab a ab b ab+ + + + + +
16
ước dương. Nên để
N
chỉ c đúng
16
ước dương thì
; ; 1;2 1a b ab ab++
là số nguyên tố. Do
, 1 1 2a b ab +
Nếu
;ab
cùng lẻ thì
1ab +
chia hết cho
2
nên là hợp số (vô lý). Do đ không mất tnh tổng quát, giả sử
a
chẵn
b
lẻ thì suy ra
2.a =
Ta cũng c nếu
b
không chia hết cho
3
thì
2 1 4 1ab b+ = +
1 2 1ab b+ = +
chia hết cho
3
là hợp số (vô
lý), suy ra
3.b =
Vậy
2, 3.ab==
Bài 14: Tng các s t nhiên
1 2 49
, ,...,a a a
bng
999.
Hỏi ước s chung ln nht ca chúng có th nhn giá
tr ln nht bng bao nhiêu ?
Li gii
Gi s
( )
1 2 49
, ,...,d a a a=
,khi đ
1 2 49
... 999a a a d+ + + =
, suy ra
d
là ước ca
3
999 3 .37.=
( )
| 1,2,...,49
k
d a k =
nên
1 2 49
99
, 999 ... 49 21.
29
k
a d k a a a d d = + + +
Vy
d
ch có th
nhn các giá tr
1,3,9.
Giá tr
d
ln nht bng
9
khi
1 2 48 49
... 9; 567a a a a= = = = =
(vì
9.48 567 999+=
)
Bài 15: Cho
( )
, 1.ab =
Tìm
( )
11 2 ,18 5a b a b++
Li gii
Gi s
( )
11 2 ,18 5 ,d a b a b= + +
khi đ
|18 5d a b+
|11 2 ,d a b+
suy ra
( ) ( )
|11 18 5 18 11 2 19 |19d a b a b b d+ + =
hoc
|.db
- Nếu
|db
thì t
( ) ( ) ( )
|5 11 2 3 18 5 5 | | , 1 1.d a b a b a b d a d a b d+ + = = =
- Nếu
|19d
thì
1d =
hoc
19.d =
Vy
( )
11 2 ,18 5a b a b++
bng
1
hoc bng
19.
HT
| 1/25

Preview text:

ĐS6. CHUYÊN ĐỀ - ƯỚC CHUNG LỚN NHẤT VÀ BỘI CHUNG NHỎ NHẤT
CHỦ ĐỀ 1: CÁC TÍNH CHẤT CƠ BẢN VÀ BÀI TOÁN ƯCLN VÀ BCNN
PHẦN I. TÓM TẮT LÝ THUYẾT
1. ĐỊNH NGHĨA VỀ ƯỚC VÀ BỘI
Ước: Số tự nhiên d  0 được gọi là ước của số tự nhiên a khi và chỉ khi a chia hết cho d . Ta nói d là ước của a.
Nhận xét: Tập hợp các ước của a là Ư (a) =d  : d |  a
Bội: Số tự nhiên m được gọi là bội của a  0 khi và chỉ khi m chia hết cho a hay a là một ước số m.
Nhận xét: Tập hợp các bội của a (a  0) là B(a) = 0; ; a 2 ; a ...;k
a , k Z 2) Tính chất:
- Số 0 là bội của mọi số nguyên khác 0. Số 0 không phải là ước của bất kì số nguyên nào. - Các số 1 và 1
− là ước của mọi số nguyên.
- Nếu Ư(a) = 1; 
a thì a là số nguyên tố.
- Số lượng các ước của một số : Nếu dạng phân tích ra thừa số nguyên tố của một số tự nhiên A x . y. z
a b c … thì số lượng các ước của A bằng ( x + ) 1 ( y + ) 1 ( z + ) 1 …
Thật vậy ước của A là số có dạng mnp …trong đó:
m có x +1 cách chọn (là 2 1, , , , x a aa )
n có y +1 cách chọn (là 2 1, , , , y b bb )
p có z +1 cách chọn (là 2 1, , , , z c cc ),…
Do đó, số lượng các ước của A bằng (x + ) 1 ( y + ) 1 ( z + ) 1
II. Ước chung và bội chung 1) Định nghĩa
Ước chung (ƯC): Nếu hai tập hợp Ư(a) và Ư(b) có những phần tử chung thì những phần tử đó gọi là
ước số chung của a và b. Kí hiệu: ƯC( ; a b) . Trang 1
Nhận xét: Nếu ƯC( ; a b) =  
1 thì a b nguyên tố cùng nhau.
Ước chung lớn nhất (ƯCLN): Số d  được gọi là ước số chung lớn nhất của a b ( ;
a b  ) khi
d là phần tử lớn nhất trong tập hợp ƯC ( ;
a b) . Kí hiệu ước chung lớn nhất của ab là ƯCLN ( ; a b) hoặc ( ;
a b) hoặc gcd( ; a b) .
Bội chung (BC): Nếu hai tập hợp B (a) và B(b) có những phần tử chung thì những phần tử đó gọi là bội
số chung của a b. Kí hiệu BC ( ; a b) .
Bội chung nhỏ nhất (BCNN): Số m  0 được gọi là bội chung nhỏ nhất của a b khi m
số nhỏ nhất khác 0 trong tập hợp BC ( ;
a b) . Kí hiệu bội chung nhỏ nhất của ab là BCNN ( ; a b) hoặc  ;
a b hoặc lcm( ; a b) . 2) Tính chất
Một số tính chất của ước chung lớn nhất:
● Nếu (a ;a ;...;a =1
a ; a ;...; a 1 2 n ) thì ta nói các số nguyên tố cùng nhau. 1 2 n
● Nếu (a ;a ) =1, m   k, ,
m k1;2;....;n m k
 thì ta nói các số a ;a ;...;a đôi một nguyên tố cùng 1 2 n nhau.  a b  ( ; a b) ● c ƯC ( ; a b) thì ; = .    c c ca b  ● d = ( ; a b)  ; =1.    d d  ● (c ; a cb) = c( ; a b). ● ( ; a b) =1 và ( ; a c) = 1thì ( ; a bc) = 1 ● ( ; a ;
b c) = ((a;b);c)
● Cho a b  0 - Nếu a = . b q thì ( ; a b) = . b
- Nếu a = bq + r (r  0) thì ( ; a b) = ( ; b r ).
Một số tính chất của bội chung nhỏ nhất: ● Nếu   M M  ;
a b = M thì ; =1.    a b  ●  ; a ; b c =   ; a b  ;c Trang 2 ● k ,
a kb = k  , a b; ●  ; a b.( ; a b) = . a b
PHẦN II. CÁC DẠNG BÀI
Dạng 1: Các tính chất và bài toán cơ bản về ƯCLN và BCNN
I. Phương pháp giải
Nếu dạng phân tích ra thừa số nguyên tố của một số tự nhiên A x. y. z
a b c … thì số lượng các ước của A bằng ( x + ) 1 ( y + ) 1 ( z + ) 1 …
Thật vậy ước của A là số có dạng mnp …trong đó:
m có x +1 cách chọn (là 2 1, , , , x a aa )
n có y +1 cách chọn (là 2 1, , , , y b bb )
p có z +1 cách chọn (là 2 1, , , , z c cc ),…
Do đó, số lượng các ước của A bằng (x + ) 1 ( y + ) 1 ( z + ) 1 II. Bài toán
Bài 1: Tìm số ước của số 96 18 . Lời giải: Ta có : = ( )96 96 2 192 96 18 3 .2 = 3 .2 .
Vậy số ước của số 96 18 là (96 + ) 1 (192 + ) 1 = 97.193 = 18721.
Bài 2: Chứng minh rằng một số tự nhiên lớn hơn 0 là số chính phương khi và chỉ khi số ước số của nó là số lẻ. Lời giải: Giả sử 1 a 2 n = p . a p .... ka p p * a N . 1 2 k với nguyên tố và i i
n là số chính phương khi và chỉ khi a , a ,..., a
(a +1 a +1 ... a +1 1 )( 2 ) ( k ) 1 2
k là các số chẵn khi đó là số lẻ.
Mặt khác (a +1 a +1 ... a +1 1
)( 2 ) ( k ) là số các số ước của n, do đó bài toán được chứng minh.
Bài 3: Một số tự nhiên n là tổng bình phương của 3 số tự nhiên liên tiếp. Chứng minh rằng n
không thể có đúng 17 ước số. Trang 3 Lời giải
Tổng bình phương của 3 số tự nhiên liên tiếp có dạng :
n = (m − )2 + m + (m + )2 2 2 1 1
= 3m + 2 không thể là số chính phương.
Nếu n có đúng 17 ước số thì n là số chính phương (bài toán 1), vô lí. Từ đó suy ra điều phải chứng minh. Bài 3: Cho ( , a ) b =1;a  .
b Chứng minh rằng: a) ( , a a + ) b =1 c) (a , b a + ) b =1 b) ( , b a − ) b =1 d) 2
(a , a b) = 1 Lời giảia d a) Đặt *
(a, a + b) = d (d N )  
b d d UC(a,b)  d U (UC(a,b)) 1 d d =1 a + b dab d c) ( ,
ab a + b) = d   a + b d
Giả sử d  1. Gọi p là số ước nguyên tố của d (1 số tự nhiên khác 1 bào giờ cũng tồn tại ít nhất một ước ab p
nguyên tố)  d p   a + b pa b b p Ta có: ab p
p UC(a,b)  p U (ucln(a,b)) 1 p p =1  (vô lý) b p a p
Vậy d =1 (a ; b a + ) b =1 2
a p a p b p 2 2 a b da b p  d)   
 b p a pa b da b p  a b p
Bài 3: Biết rằng abc là bội chung của ; ab ;
ac bc . Chứng minh rằng:
a) abc là bội của bc
b) abc là bội của 11 Lời giải
a) abc : ab 10ab + c ab c ab c = 0 (do c có một chữ số, ab có hai chữ số) abc ac - 
 (100a +10b) 10a b a c = 0 Trang 4 Đặt *
b = ak(k N ) abc ba - 
100a +10b (10b + a)  99a 10b + a  99a 10ak + a  99 10k +1 10k +1 = 11
c = 0;b = ak
k =1 a = ; b c = 0
abc ac abc bc  đpcm
b) abc = aa0 = 110a 11 đpcm
Bài 4: Biết rằng  , a b.( , a ) b = ab a.  , a b = 600;( , a )
b nhỏ hơn 10 lần (a, b). Số thứ nhất là 120, tìm số thứ hai
b. (a, b) = 12, [a, b] lớn gấp 6 lần (a, b). Số thứ nhất là 24, tìm số thứ hai
c. Tổng cuả hai số bằng 60, tổng giữa UCLN và BCNN của chúng là 84. Tìm hai số đó Lời giải a. Ta có: ( , a ) b = 600 :10 = 60;( , a ) b . ,
a b = ab  60.60 =120.b b = 300 b. Số thứ hai là 36
c. Gọi hai số phải tìm là: a và b ( , m n) = 1 ab d m n ( , a )
b = d, đặt a = d ; m b = dn   ; a b 2 . . , = = = dmn *  , m n N (a,b) d
Có: d + dmn = 4  d(mn +1) = 4(1)
Vì tổng của hai bằng 60 nên d(m + ) n = 60(2)
Từ (1)(2) 1, 2,3, 4,6,12 = d d =12(tho . a ma )
n m = 2;n = 3  a = 24;b = 36
Hoặc m = 3;n = 2  a = 36;b = 24
Dạng 2: Tìm số nguyên n để thỏa mãn điều kiện chia hết
I. Phương pháp giải
Tách số bị chia thành phần chứa ẩn số chia hết cho số chia và phần nguyên dư, sau đó để thỏa
mãn chia hết thì số chia phải là ước của phần số nguyên dư, từ đó ta tìm được số nguyên n thỏa mãn điều kiện. II. Bài toán
Bài 1: Tìm số tự nhiên n để 5n +14 chia hết cho n + 2 . Trang 5 Lời giải:
Ta có: 5n +14 = 5.(n + 2) + 4
Mà 5.(n + 2) chia hết cho (n + 2)
Do đó (5n +14) chia hết cho (n + 2)  4 chia hết cho (n + 2)  (n + 2) là ước của 4.
 (n + 2) 1; 2 ;  4 Do đó n {  0;2} Vậy với n {
 0;2} thì (5n +14) chia hết cho (n + 2) . n + 15
Bài 2: Tìm số tự nhiên n để là số tự nhiên. n + 3 Lời giải: n + 15 Để
là số tự nhiên thì (n +15) chia hết cho (n + 3) . n + 3
(n +15) − (n + 3) 
 chia hết cho (n + 3) .
 12 chia hết cho (n +3).
 (n +3) là Ư(12) = 1 { ;2;3;4;6 } ;12 .  n 0 { ;1;3;9 . } n + 15 Vậy với n 0 { ;1;3; } 9 thì là số tự nhiên. n + 3
Bài 3: Tìm số tự nhiên n để ( 2
n + 3n + 6) ( n + 3) . Lời giải: Ta có: ( 2
n + 3n + 6) ( n + 3)
Suy ra: n(n + 3) + 6  
 (n + 3)  6 (n + 3)
Do đó n + 3  Ư(6) = 1;2;3;  6
Vậy n = 0;n = 3 thì ( 2
n + 3n + 6) ( n + 3) . 4n + 5
Bài 4: Tìm số nguyên n để phân số 2n − có giá trị là một số nguyên. 1 Lời giải: Trang 6 4n + 5 4n − 2 + 7 2(2n − ) 1 + 7 7 Ta có: = = = 2 + 2n −1 2n −1 2n −1 2n −1 4n + 5 7
Vì 2 là số nguyên nên để là số nguyên thì là số nguyên 2n −1 2n −1
Suy ra 2n –1  Ư (7) = –7; –1;1;  7
 2n –6;0;2; 
8  n –3;0;1;  4 4n + 5 Vậy với n   –3;0;1;  4 thì
có giá trị là một số nguyên. 2n −1
Bài 5: Tìm số tự nhiên n để biểu thức sau là số tự nhiên: 2n + 2 5n +17 3n B = + − n + 2 n + 2 n + 2 Lời giải Ta có: 2n + 2 5n +17 3n
2n + 2 + 5n +17 − 3n 4n +19 4(n + 2) + 11 11 B = + − = = = = 4 + n + 2 n + 2 n + 2 n + 2 n + 2 n + 2 n + 2 Để 11
B là số tự nhiên thì là số tự nhiên n + 2
 11 (n + 2)  n + 2  Ư(1 ) 1 =  1 − 1;−1;1;1  1
Do n + 2  1 nên n + 2 = 11 n = 9 .
Vậy n = 9 thì B là số tự nhiên. (k + )2 1
Bài 6: Tìm k nguyên dương lớn nhất để ta có số n =
là một số nguyên dương. k + 23 Lời giải (k + )2 2 1 k + 2k +1
(k + 23)(k − 2 ) 1 + 484 484 + Ta có: n = = = = k −1+
,k Z n là một số k + 23 k + 23 k + 23 k + 23
nguyên dương khi và chỉ khi k + 23 | 484, k + 23  23 k + 23 =121 k = 98
Ta có 484 = 222 = 4.121= 44.21    k + 23 = 44  k = 21
Với k = 98 , ta có n = 81
Với k = 21, ta có n =11
Vậy giá trị k lớn nhất thỏa mãn yêu cầu bài toán là 98.
Dạng 3: Tìm số tự nhiên khi biết điều kiện về tổng, tích, thương các số và dữ kiện về ƯCLN, BNCC. Trang 7
I. Phương pháp giải
- Biết ƯCLN(a, b) = k thì a = km b = kn với ƯCLN(m, n) = 1 (là điều kiện của số m, n cần tìm), từ đó tìm được a và b
- Biết BCNN(a, b) = k thì ta gọi ƯCLN(a, b) = d thì a = md b = nd với ƯCLN(m, n) = 1
(là điều kiện của số m, n cần tìm), từ đó tìm được a và b. II. Bài toán
Bài 1: Tìm hai số nguyên dương ;
a b biết a + b = 128 và ƯCLN(a, b) = 16. Lời giải:
Điều kiện: a,b + 
Giả sử 0  a b . Ta có ƯCLN(a, b) = 16  a =16 ;
m b =16n với ( , m n Z +  ); ƯCLN( ,
m n) =1;m n
Biết a + b = 128 16(m + n) =128  m + n = 8 Vì ƯCLN ( ,
m n) =1 nên ta có hai trường hợp của m và n
Trường hợp 1: m =1,n = 7  a =16,b =112
Trường hợp 2: m = 3,n = 5  a = 48,b = 80
Bài 2: Tìm hai số tự nhiên a, b, biết rằng: a + b = 162 và ƯCLN ( , a b) =18 Lời giải: Điều kiện: , a b
. Giả sử a b
Ta có: a + b = 162, ( , a b) = 18 a = 18m Đặ  t  với ( ,
m n) =1,m n  b = 18n
Từ a + b = 162 18(m + n) =162  m + n = 9 Do ( ,
m n) =1 , lập bảng: m 1 2 3 4 n 8 7 6 5 a 18 36 loai 72 Trang 8 b 144 126 90
Kết luận: Các số cần tìm là: (18;144);(36;126);(72;90)
Bài 3: Tìm hai số nhỏ hơn 200, biết hiệu của chúng bằng 90 và ƯCLN là 15 Lời giải:
Gọi hai số cần tìm là ; a b ( , a b ; , a b  200)
Ta có: a b = 90; ( , a b) =15 a = 15m  ( , m n) = 1   (  , m n  ) =1 Đặt      b =15n 1  5
 (m n) = 90
m n = 6 15  m  200 m  13  
Lại có: a,b  200     15n  200  n 13 m n a b 13 7 195 105 11 5 65 75 7 1 85 15 Vậy: ( ,
a b) = (195;105),(65;75),(85;15).
Bài 4: Tìm hai số tự nhiên có tích bằng 432 và ƯCLN bằng 6. Lời giải:
Gọi hai số tự nhiên cần tìm là a,b . Điều kiện: , a b . Ta có: ab = 432; ( ,
a b) = 6 (a b) Đặt a = 6 ,
m b = 6n với (m, n) = 1 và m n  36mn = 432  mn = 12 Ta được: m n a b 1 12 6 72 3 4 18 24 Vậy ( ,
a b) = (6;72),(18,24) .
Bài 5: Tìm hai số a,b biết 7a = 11b và ƯCLN ( ; a b) = 45 . Lời giải
Từ 7a = 11b suy ra a b Trang 9a = 45a Từ ƯCLN ( ; a b) = 45 1  
(a ;b =1, a b 1 1 ) ( 1 1) b = 45b  1 a 11 a 11 a = 11 a = = Mà: 1 1 =  =   vì (a ;b = 45.11 495 1  1 1 ) => b 7 b 7 b = 7  b  = 45.7 = 315 1 1
Vậy hai số a,b cần tìm là a = 495 vàb = 315 .
Bài 6: Cho a =1980,b = 2100. a) Tìm ( , a b) và  , a b. b) So sánh  , a b.( , a b)với .
ab Chứng minh nhận xét đó đối với hai số tự nhiên a b khác 0 tùy ý. Lời giải a) 2 2 2 2 1980 = 2 .3 .5.11, 2100 = 2 .3.5 .7. ƯCLN(1980, 2100) 2 = 2 .3.5 = 60 BCNN ( ) 2 2 2
1980, 2100 = 2 .3 .5 .7.11 = 69300. b) 1980, 210 
0 .(1980,2100) =1980.2100 ( đều bằng 4158000 ). Ta sẽ chứng minh rằng  , a b.( , a b) = . a b
Cách 1. Trong cách giải này, các thừa số riêng cũng được coi như các thừa số chung, chẳng hạn a chứa
thừa số 11,b không chứa thừa số 11 thì ra coi như b chứa thừa số 11 với số mũ bằng 0 . Với cách viết này, trong ví dụ trên ta có: 2 2 0 1980 = 2 .3 .5.7 .11. 2 2 0 2100 = 2 .3.5 .7.11 .
(1980, 2100) là tích các thừa số chung với số mũ nhỏ nhất 2 2 0 0
2 .3 .5.7 .11 = 60 . 1980, 2100 là tích các
thừa số chung với số mũ lớn nhất 2 2 2 2 .3 .5 .7.11 = 69300.
Bây giờ ta chứng minh trong trường hợp tổng quát:
 ,ab.( ,ab) = .ab ( )1
Khi phân tích ra thừa số nguyên tố, các thừa số nguyên tố ở hai vế của ( )
1 chính là các thừa số nguyên tố có trong a và .
b Ta sẽ chứng tỏ rằng hai vế chứa các thừa số nguyên tố như nhau với số mũ tương ứng bằng nhau. Trang 10
Gọi p là thừa số nguyên tố tùy ý trong các thừa số nguyên tố như vậy. Giả sử số mũ của p trong a x,
số mũ của p trong b y trong đó x y có thể bằng 0. Không mất tính tổng quát, giả sử rằng x  . y
Khi đó vế phải của (1) chứa p với số mũ x + y . Còn ở vế trái, [a, b] chứa p với số mũ x, (a, b) chứ p
với số mũ y nên vế trái cũng chứa p với số mũ x + . y
Cách 2. Gọi d = ( , a )
b thì a = da ',b = db (1) , trong đó (a ',b') = 1. ab Đặt
= m (2), ta cần chứng minh rằng  , a b = m . d
Để chứng minh điều này, cần chứng tỏ tồn tại các số tự nhiên x, y sao cho m = ax , m = by và (x, y) = 1. b
Thật vậy từ (1) và (2) suy ra ' m = . a = ab , d a ' m = . b
= ba . Do đó, ta chọn ' '
x = b , y = a , thế thì ( , x y) =1 vì ( ' ' a , b ) =1. d ab Vậy
= a,b,tức là  , a b.( , a b) = a . b d
Bài 7: Tìm hai số tự nhiên biết rằng ƯCLN của chúng bằng 10 , BCNN của chúng bằng 900. Lời giải
Gọi các số phải tìm là a b . Điều kiện: , a b
. Giả sử a b . Ta có ( , a ) b =10 nên. ' a =10a , ' b = 10b , ' '
(a ,b ) = 1, a  b '. Do đó ab = 100a 'b' (1). Mặt khác ab =  , a b.( , a ) b = 900.10 = 9000 (2).
Từ (1) và (2) suy ra a 'b' = 90. Ta có các trường hợp : ' a 1 2 3 4 b ' 90 45 18 10 Suy ra: a 10 20 50 90 b 900 450 180 100
Bài 5: Tìm hai số tự nhiên a,b sao cho tổng của ƯCLN và BCNN là 15. Lời giải Điều kiện: , a b
. Giả sử a b .
a = d.a Gọi d = ƯCLN( a; b) 1  
(a b , a ;b =1 1 1 ) ( 1 1) , và d < 15 b = d.b  1
Nên BCNN(a; b) = a .b .d 1 1
Theo bài ra ta có: d + a .b d =15 = d 1+ a .b =15 = d U  15 = 1;3;5;15 1 1 ( 1 1) ( )   , Mà d < 15, Nên Trang 11
a = 1  a = 1
a = 2  a = 2 TH1 : 1
d = 1  a .b = 14   hoặc 1  1 1
b = 14  b = 14  b = 7  b = 7 1  1
a = 1  a = 3 TH2 : 1
d = 3  a .b = 4   1 1 b = 4  b = 12  1
a = 1  a = 5 TH3 : 1
d = 5  a .b = 2 =  1 1 b = 2  b = 10  1
Vậy các cặp số (a ; b) cần tìm là : (1 ;14), (2 ; 7), (3 ; 12), ( 5 ; 10) và đảo ngược lại.
Bài 8: Tìm hai số nguyên dương a,b biết ab = 216 và ƯCLN ( , a b) = 6 . Lời giải
Điều kiện: a,b + 
. Giả sử a b . Ta có ƯCLN ( , a b) = 6 . a 6 ; m b 6n ( , m n Z +  = = 
);UCLN ( ,mn) =1;m n Biết ab = 216  6 .
m 6n = 36mn = 216  mn = 6 Vì ƯCLN ( ,
m n) =1 nên ta có hai trường hợp
Trường hợp 1: m =1,n = 6  a = 6,b = 36
Trường hợp 2: m = 2,n = 3  a =12,b =18
Vậy hai số cần tìm là ( , a b) (  6;36);(12;18). a
Bài 9: Tìm hai số nguyên dương a,b biết = 2,6 và ƯCLN( , a b) = 5 . b Lời giải
Điều kiện: a,b +  ƯCLN ( , a b) = 5 +  a = 5 ; m b = 5n ( ,
m n Z );¦ CLN( , m n) = 1 a m 13 Biết = 2,6  = 2,6 = với ƯCLN (m, n) = 1. b n 5
m =13 và n = 5  a = 65 và b = 25.
Bài 10: Tìm a,b biết a + b = 42 và BCNN ( , a b) = 72 . Lời giải Gọi d = ƯCLN ( ,
a b)  a = md;b = nd với , m n Z +  ; ¦ CLN ( , m n) =1 Trang 12
Không mất tính tổng quát, giả sử a b nên m n
Biết a + b = 42  dm + dn = d (m + n) = 42( ) 1 Biết BCNN ( , a b) = 72  . m . n d = 72(2)
d là ước chung của 42 và 72  d 1;2;3;  6
Lần lượt thay các giá trị của d và (1) và (2) để tính m, n ta thấy chỉ có trường hợp d = 6 thì m + n = 7 và mn = 12
m = 3;n = 4 (thỏa mãn các điều kiện của m và n)
Vậy d = 6 và a = 3.6 =18;b = 4.6 = 24 .
Bài 11: Tìm hai số nguyên dương a,b biết ab = 180 , BCNN ( , a b) = 60 . Lời giải
Điều kiện: a,b +  Đặt ƯCLN ( ,
a b) = d a = md;b = nd với ƯCLN( ,
m n) =1 BCNN ( , a b) = . m . n d ab 180 Biết 2 ab = 180  . m .
n d = 180  d = ¦ CLN (a,b) = = = BCNN (a b) 3 , 60
Từ đây bài toán đã biết ab = 180 và ¦ CLN( , a b) = 3
a = 3;b = 60 hoặc a =12;b =15. a 4
Bài 12: Tìm a,b biết = và BCNN ( , a b) =140 . b 5 Lời giải Đặt ƯCLN ( , a b) = d . a 4 Vì
= , mặt khác ¦ CLN(4,5) =1 a = 4d;b = 5d b 5 Mà BCNN ( ,
a b) =140 , nên ¦ CLN( , a b) = 7 a 4
Từ đây bài toán đã biết = và ¦ CLN( , a b) = 7 b 5
a = 28;b = 35 . Trang 13
Bài 13: Tìm hai số tự nhiên a,b biết a b = 7 và BCNN ( , a b) =140 Lời giải Điều kiện: , a b .
Gọi d = ƯCLN (a,b) a md;b nd ( , m n Z +  = =  );ƯCLN( , m n) =1
Biết a b = 7  dm dn = d (m n) = 7( ) 1 Biết BCNN ( , a b) =140  . m . n d = 140(2)
d là ước chung của 7 và 140  d 1;  7
Thay lần lượt các giá trị d vào (1) và (2) để tính m, n ta được kết quả duy nhất d = 7 thì m n = 1 và
mn = 20  m = 5;n = 4 (thỏa mãn ¦ CLN( , m n) =1)
Vậy d = 7 và a = 5.7 = 35;b = 4.7 = 28.
Bài 14: Tìm hai số tự nhiên a,b biết a + b = 96 và ƯCLN ( , a b) = 6 Lời giải Điều kiện: , a b
. Giả sử a b .
Biết ƯCLN (a,b) 6 a 6 ; m b 6n ( , m n Z + =  = =  );ƯCLN( ,
m n) =1;m n
a + b = 96 nên 6m + 6n = 96  m + n = 16 Mà ƯCLN ( ,
m n) =1 nên có các trường hợp của số m, n như sau
Trường hợp 1: m =11;n = 5  a = 66;b = 30
Trường hợp 2: m =13;n = 3 a = 78;b =18
Trường hợp 3: m =15;n =1 a = 90;b = 6
Vậy hai số cần tìm là ( , a b) (  66;30);(78;18);(90;6).
Bài 15: Tìm hai số tự nhiên biết tổng của chúng bằng 504 và ƯCLN của chúng bằng 42 Lời giải
Gọi các số phải tìm là a b . Điều kiện: , a b
. Giả sử a b .
Biết ƯCLN (a,b) 42 a 42 ; m b 42n ( , m n Z + =  = = 
);ƯCLN( ,mn) = (1mn) Trang 14
a + b = 504  42m + 42n = 504  m + n = 12 Vì ƯCLN ( ,
m n) =1, nên có các trường hợp của số m, n như sau
Trường hợp 1: m =11;n =1 a = 462;b = 42
Trường hợp 2: m = 7;n = 5  a = 294;b = 210
Vậy hai số cần tìm là ( , a b) (  462;42);(294;210).
Bài 16: Cho n
, tìm số nguyên tố p có 2 chữ số sao cho p = ƯC (2n − 3;3n +15) Lời giải
Vì số p = ƯC (2n − 3;3n +15)
p cũng là ước của hiệu 2(3n+15)−3(2n− ) 3 = 39
p là số nguyên tố có hai chữ số nên p = 13.
Vậy số nguyên tố cần tìm là p = 13.
Bài 17: Tìm hai số tự nhiên có tích bằng 300 và ƯCLN bằng 5. Lời giải
Gọi các số phải tìm là a b . Điều kiện: , a b
. Giả sử a b .
Biết ƯCLN (a,b) 5 a 5. ; m b 5.n( , m n Z + =  = =  );ƯCLN( , m n) = ( 1 m n) Mà ab = 300 nên  . m 5. .
n 5 = 300  mn = 12 Mà ƯCLN ( ,
m n) =1 nên có các trường hợp của số m, n như sau
Trường hợp 1: m =12;n =1 a = 60;b = 5
Trường hợp 2: m = 4;n = 3 a = 20;b =15
Vậy hai số cần tìm là ( , a b) (  60;5);(20;15).
Bài 18: Tìm hai số tự nhiên a b (a b) , biết: ƯCLN ( ,
a b) = 300; BCNN ( , a b) = 900 . Lời giải Điều kiện: , a b . Vì ƯCLN ( ,
a b) =10 và a b a 10 ; m b 10n ( , m n Z +  = =  );ƯCLN( , m n) = (
1 m n)  BCNN ( , a b) =10. . m n Trang 15BCNN ( ,
a b) = 900 nên mn = 90. Khi đó có các trường hợp của số m, n như sau
Trường hợp 1: m = 5;n =18  a = 50;b =180 (thỏa mãn)
Trường hợp 2: m = 9;n =10  a = 90;b =100 (thỏa mãn)
Vậy hai số cần tìm là ( , a b) (  50;180);(90;100).
Bài 19: Tìm hai số tự nhiên a b , biết: BCNN ( , a b) = 300; ƯCLN( ,
a b) =15;a +15 = b . Lời giải Điều kiện: , a b . Vì ƯCLN ( ,
a b) =15, nên tồn tại các số tự nhiên m và n khác 0, sao cho: a =15 ; m b =15n( ) 1 và ¦ CLN( , m n) =1 (2) Vì BCNN ( ,
a b) = 300, nên theo trên ta suy ra BCNN (15 ,1
m 5n) = 300 =15.20  BCNN ( , m n) = 20
a +15 = b 15m +15 +15n 15(m + )
1 =15n m +1 = n
Trong các trường hợp thỏa mãn điều kiện (2) và (3) thì chỉ có trường hợp m = 4;n = 5 là thỏa mãn điều kiện (4)
Vậy m = 4; n = 5 ta được các số phải tìm là a =15.4 = 60;b =15.5 = 75 .
Bài 20: Tìm hai số tự nhiên a b , biết: BCNN ( , a b) = 420; ƯCLN( ,
a b) = 21;a + 21 = b Lời giải Điều kiện: , a b . Vì ƯCLN ( ,
a b) = 21, nên tồn tại các số tự nhiên m và n khác 0, sao cho: a = 21 ; m b = 21n ( ) 1 và ¦ CLN( , m n) =1 (2) Vì BCNN ( ,
a b) = 420  BCNN (21 ,
m 21n) = 420 = 21.20  BCNN ( , m n) = 20(3)
a + 21 = b  21m + 21 = 21n  2 ( 1 m + )
1 = 21n m +1 = n(4)
Trong các trường hợp thỏa mãn điều kiện (2) và (3) thì chỉ có trường hợp m = 4;n = 5 hoặc m = 2;n = 3 là
thỏa mãn điều kiện (4)
Vậy m = 4; n = 5 hoặc m = 2; n = 3 ta được các số phải tìm là: a = 21.4 = 84;b = 21.5 =105 . Trang 16
Bài 21: Tìm hai số tự nhiên a b , biết: ƯCLN ( ,
a b) = 5; BCNN ( , a b) = 300. Lời giải Điều kiện: , a b . Giả sử a  . b
Biết ƯCLN (a,b) 5 a 5 ; m b 5n ( , m n Z + =  = =  );ƯCLN( ,
m n) =1,m n BCNN ( , a b) = 5mn BCNN ( ,
a b) = 300  5mn = 300  mn = 50 Vì ƯCLN ( ,
m n) =1 nên ta có các trường hợp của số m, n như sau
Trường hợp 1: m = 60,n =1 a = 300,b = 5
Trường hợp 2: m = 20,n = 3 a =100,b =15
Trường hợp 3: m =12,n = 5  a = 60,b = 25
Vậy hai số cần tìm là ( , a b) (
 300;5);(100;15);(60;25).
Bài 22: Tìm hai số tự nhiên a b , biết: BCNN ( , a b) =180;¦ CLN( , a b) =12 Lời giải Điều kiện: , a b . Giả sử a  . b
Biết ƯCLN (a,b) 12 a 12 ; m b 12n ( , m n + =  = =  ); ƯCLN ( ,
m n) =1,m n BCNN ( , a b) =12mn BCNN ( ,
a b) =180  mn =15 Vì ƯCLN ( ,
m n) =1 nên ta có các trường hợp của số , m n như sau
Trường hợp 1: m =15,n =1 a =180,b =12
Trường hợp 2: m = 5,n = 3 a =100,b =15
Trường hợp 3: m =12,n = 5  a = 60,b = 25
Vậy hai số cần tìm là ( , a b) (
 180;12);(100;15);(60;25).
Bài 23: Tìm hai số tự nhiên biết tổng ƯCLN và BCNN của chúng bằng 23 Lời giải Trang 17
Gọi hai số tự nhiên cần tìm là a,b và giả sử a b Đặt ƯCLN ( ,
a b) = d a = md;b = nd với , m n Z +  ; ƯCLN ( ,
m n) =1,m n BCNN ( , a b) = dmn Mà ƯCLN ( , a b) + BCNN ( ,
a b) = 23 nên d ( . m n + )
1 = 23  d là ước của 23 hay d 1;2  3
Xét d = 1, ta có mn +1 = 23  mn = 22 với ¦ CLN( ,
m n) =1 nên ta có các trường hợp của , m n như sau:
Trường hợp 1: m = 22,n =1 a = 22,b =1
Trường hợp 2: m =11,n = 2  a =11,b = 2
Xét d = 3, ta có mn +1 =1  mn = 0 (không thỏa mãn)
Vậy hai số cần tìm là ( , a b) (  22; )1;(11;2)
Bài 24: Tìm hai số tự nhiên biết hiệu của chúng bằng 84, ƯCLN của chúng bằng 28 và các số đó trong
khoảng từ 300 đến 400. Lời giải
Gọi các số phải tìm là a b . Điều kiện: , a b . Ta có ƯCLN ( ,
a b) = 28  a = 28k;b = 28q với * k, q
k, q nguyên tố cùng nhau
Ta có a b = 84  k q = 3
Theo bài ra ta có 300  b a  440 10  q k 16. Chọn hai số có hiệu bằng 3 trong khoảng từ 11 đến 15 là 11 và 14; 12 và 15
Chi có 11 và 14 là hai số nguyên tố cùng nhau  q =11;k =14  a = 28.11= 308;b = 28.14 = 392
Vậy hai số cần tìm là 308 và 392.
PHẦN III. BÀI TOÁN THƯỜNG GẶP TRONG ĐỀ HSG a + b 7
Bài 1: Tìm tất cả các số tự nhiên khác 0: a b , sao cho: ( , a b) =1 và = . 2 2 a + b 25
(Thi học sinh giỏi TP. Hồ Chí Minh năm 1992 – 1993) Lời giải Gọi ( 2 2 a + ,
b a + b ) = d a + b d và 2 2 a + b d 2 2
a + 2ab +b d  2ab d vì ( , a b) =1  (a ,
b a + b) =1 (2a ,
b a + b) = (2,a + b) Trang 18
d là ước số của (2a ,
b a + b)  d là ước số của (2,a + b)
d là ước số của 2  d =1 hoặc d = 2 . a + b = 7 a + b = 7 a = 3 a = 4 Nếu d = 1       hoặc   2 2 a + b = 25 ab =12 b  = 4 b  = 3 a + b =14 Nếu d = 2   vô nghiệm. 2 2 a + b = 50 Tóm lại ( , a b) (  3;4)(4;3)
Bài 2: Tìm tất cả các cặp số ( ,
a b) nguyên dương thỏa mãn hai điều kiện: i)
a,b đều khác 1 và ước số chung lớn nhất của a,b là 1. ii)
Số N = ab(ab + ) 1 (2ab + )
1 có đúng 16 ước số nguyên dương.
(Trích đề học sinh giỏi toán Đăk Lăk năm học 2017-2018) Lời giải
Ta có: N = ab(ab + ) 1 (2ab + ) 1 chia hết cho các số:
1; a;b (ab + ) 1 (2ab + ) 1 ; ; b a (ab + ) 1 (2ab + ) 1 ;(ab + ) 1 ;(2ab + ) 1 ;(ab + ) 1 (2ab + ) 1 ; ; ab ab (ab + ) 1 ; ab (2ab + )
1 ; N; a (ab + ) 1 ; a (2ab + ) 1 ;b (ab + ) 1 ;b (2ab + ) 1
Hay N = ab(ab + ) 1 (2ab + )
1 có 16 ước dương Nên để N chỉ có đúng 16 ước dương thì ; a ;
b ab +1;2ab +1 là số nguyên tố. Do ,
a b 1 ab +1  2
Nếu a,b cùng lẻ thì ab +1 chia hết cho 2 nên là hợp số (vô lý). Do đó không mất tính tổng quát, giả sử a
chẵn b lẻ  a = 2.
Ta cũng có nếu b không chia hết cho 3 thì 2ab +1= 4b +1 và ab +1 = 2b +1 chia hết cho 3 là hợp số (vô lý)  b = 3.
Vậy a = 2;b = 3. m +1 n +1
Bài 3: Cho hai số tự nhiên m n thoả mãn + là số nguyên. n m
Chứng minh ước chung lớn nhất của m n không lớn hơn m + n .
(Trích đề học sinh giỏi Hải Dương năm học 2004-2005) Lời giải Trang 19 Gọi d là ƯCLN ( , m n) suy ra 2 2
m , n , mn cùng chia hết cho 2 d . 2 2 m +1 n +1
m + n + m + n Do + = là số nguyên nên 2 2
m + n + m + n cũng chia hết cho 2 d . n m mn
Suy ra m + n chia hết cho 2 2
d m + n d
m + n d .
Bài 4: Cho ba số nguyên dương , a ,
b c đôi một khác nhau và đồng thời thỏa mãn các điều kiện: i)
a là ước của b + c + bc , ii)
b là ước của a + c + ac , iii)
c là ước của a + b + ab ,
a) Hãy chỉ ra bộ ba số ( , a ,
b c) thỏa mãn các điều kiện trên. b) Chứng minh rằng , a ,
b c không thể đồng thời là các số nguyên tố.
(Trích đề vào 10 Chuyên Sư Phạm Hà Nội năm 2007-2008) Lời giải a) Dễ thấy bộ số ( , a ,
b c) = (1,3,7)thỏa mãn đề bài
b) Đặt S = a + b + c + ab + bc + ca .
Từ giả thiết suy ra S chia hết cho , a , b c . Vì , a ,
b c đôi một khác nhau, do đó , a ,
b c đồng thời là các số nguyên tố thì S abc hay S = k.abc (k  )
Không mất tính tổng quát, giả sử a b c . Nếu a = 2 thì ,
b c đều lẻ  b + c + bc lẻ nên không chia hết cho 2 .
Do đó a  3 nên b  5,c  7 . Từ S = k.abc (k  ) suy ra 1 1 1 1 1 1 0  k = + + + + + 1 k ab ac bc c b a Vậy , a ,
b c không thể đồng thời là các số nguyên tố.
Bài 5: Tìm a,b biết: a)  , a b + ( , a b) = 55 b)  , a b − ( , a b) = 5 c)  , a b + ( , a b) = 35 Lời giải Trang 20 ab
a) Gọi a = da';b = db' và (a ',b') =1. Ta có: a,b = = da'b' d
Theo đề bài, ta có: da'b'+ d = 55 hay d (a'b'+ )
1 = 55 . Như vậy a 'b'+1 là ước của 55, mặt khác a 'b'+1  2 . Ta có lần lượt d a 'b'+1 a 'b ' a ' b ' a b 2 11 5 4 = 2 1 4 11 44 1 10 5 50 5 11 10 = 2.5 2 5 10 25 1 54 1 54 3 1 55 54 = 2.3 2 27 2 27
b) Giải tương tự câu a) ta được: d (a'b'− ) 1 = 5 . Từ đó: d
a 'b'−1 a 'b ' a ' b ' a b 6 1 6 1 1 5 6 3 2 3 2 5 1 2 2 1 10 5
c) Có 6 cặp số (1, 36), (4, 9), (5, 40), (7, 42), (14, 21), (35, 70). Bài 6: Tìm ,
n n +1, n + 2 Lời giải Đặt A =  , n n +  1 và B =  , A n + 
2 . Áp dụng tính chất a, , b c =   a,b
,c , ta có B = ,nn+1,n+ 2 Dễ thấy ( , n n + ) 1 = 1 , suy ra  , n n +  1 = n(n + ) 1 do  , a b.( , a b) = ab ab n n +1 n + 2
Lại áp dụng tính chất a,b = ( thế thì  , n n +1, n + 2 ( )( ) = a,b)
(n(n+ )1,n+2)
Gọi d = (n(n + )
1 , n + 2) . Do (n +1,n + 2) =1 nên d = ( , n n + 2) = ( , n 2) Xét hai trường hợp: n n +1 n + 2
- Nếu n chẵn thì d = 2 , suy ra n, n +1, n + 2 ( )( ) = 2
- Nếu n lẻ thì d = 1, suy ra , n n +1,n +  2 = n(n + ) 1 (n + 2) Bài 7: Tìm * n
biết n  30 để các số 3n + 4 và 5n +1 có ước chung lớn hơn 1. Trang 21 Lời giải
Gọi d là một ước chung của 3n + 4 và 5n +1 ( * d  )
Ta có 3n + 4 d và 5n +1 d nên 5(3n + 4) −3(5n + )
1 d 17  d 1;1  7
Để 3n + 4 và 5n +1 có ước chung lớn hơn 1, ta phải có 3n + 4 17
Hay 3(n −10) 17 mà ƯCLN (3,17) =1 nên (n −10) 17
Do đó n −10 =17k (k  ) . Vì * n  , n  30  1
− 0  n −10  20 nên k 0;  1 .
Với k = 0  n = 10 , khi đó 3.10 + 4 17 và 5.10 +1 17 (thỏa mãn)
Với k = 1 n = 27 , khi đó 3.27 + 4 17 và 5.27 +1 17 (thỏa mãn) Vậy n 10;2  7 .
Bài 8: Tìm hai số nguyên dương biết a + 2b = 48 và ƯCLN ( ,
a b) + 3.BCNN ( , a b) =114. Lời giải
a = d.a
Gọi ƯCLN (a,b) 1 = d   ;(a ,b = 1 1 1 ) b = d.b  1
Mà : a + 2b = 48  d.a + 2d.b = 48  d a + 2b = 48  d U  48 (1) 1 1 ( 1 1 ) ( ) Ta lại có: ƯCLN ( ,
a b) + 3.BCNN ( , a b) =114
d +3.a .b .d =114  d 1+3.a .b =114  d U  114 (2) 1 1 ( 1 1 ) ( )
Từ (1) và (2) suy ra d U
C(48,114) =1;2;3;  6
Mà: d (1+ 3.a .b =114 = 3.38  d 3  d = 3 hoặc d = 6 1 1 ) a + 2b =16 a + 2b =16 TH1: 1 1 1 1 d = 3     (loại) 1+ 3a .b = 38 3a .b = 37  1 1  1 1 a + 2b = 8 a + 2b = 8
a = 2  a =12 TH2: 1 1 1 1 1 d = 6       1+ 3a .b = 19 a .b = 6 b = 3  b = 18  1 1  1 1  1
Vậy a = 12 và b = 18. n n Bài 9: Cho ,
m n ,1 m  .
n Chứng minh rằng: ( 2 2 2 +1, 2 + ) 1 = 1. Lời giải Ta có: Trang 22 − − 2n n n 2 −1 = ( 1 2 2 + )1( 1 2 2 − )1 = ( n 1− − − 2 n n 2 + )1( 2 2 2 + )1( 2 2 2 − )1 = ( n 1− − 2 n m m 2 + )1( 2 2 2 + )1...( 2 2 + )1( 2 2 − )1 d
Do đó ( 2n + ) −( 2n 2 1 2 − )
1 = 2 d d = 1 (vì d lẻ) n n Vậy ( 2 2 2 +1, 2 + ) 1 = 1. Bài 10: Cho 1 , m n . m n − − Tìm (2 1, 2 )1 Lời giải Đặt d = ( ,
m n). Khi đó tồn tại các số tự nhiên r, s sao cho rn sm = d. Đặt = 2m −1,2n d −1  d lẻ. 1 ( ) 1 Ta có: 2n 1 2d − −1 (vì n d ) 2m 1 2d − −1 (vì m d ) Do đó 2d d −1 1
2n −1 d  2rn −1 d − Mặt khác: 1 1 
 2rn − 2sm = 2sm (2rn sm − ) 1 = 2sm (2d d m sm )1 1
2 −1 d  2 −1 d  1 1 Mà (2, =1 2d d −1 d 1 ) 1 Từ đó suy ra 2d d = −1. 1 Vậy (2m 1, 2n − − ) (m,n) 1 = 2 −1. −
Bài 11: Cho a, m là các số nguyên lớn hơn 1. Chứng minh rằng: ( 2 m 1
1+ a + a + ... + a , a − ) 1 = ( , m a − ) 1 . Lời giải Giả sử ( 1 | 1 ... m d a a − + + +
) và d |(a− )1, suy ra: Trang 23 d ( m 1
a − − ) + ( m−2 | 1 a − ) 1 + ... + (a − ) 1 + m d | . m
Vậy d | md | (a − ) 1 . Ngược lại, nếu −
d | a d | (a − ) 1 thì d ( m 1 m + ...+ a + ) 1 Vậy ( 2 m 1 1 a a ... a − + + + + , a − ) 1 = ( , m a − ) 1 .
a + b b + c c + a
Bài 12: Chứng minh rằng nếu , a ,
b c là các số lẻ thì , , =   (a, , b c).  2 2 2  Lời giải Giả sử d | ,
a b | d, c | d thì d lẻ. a + b
Ta có a + b d a + b 2  a + b 2d (do (2, d ) = ) 1  d 2 + + Tương tự b c c a : d d 2 2
a + b b + c c + a
Vậy d là ước của , , . 2 2 2
a + b b + c c + a a + b c + a b + c
Ngược lại, giả sử d là ước của , ,
thì d là ước của + − = . a 2 2 2 2 2 2
Tương tự d | bd | . c
a + b b + c c + a  Vậy: , , =   (a, , b c).  2 2 2 
Bài 13: Tìm tất cả các cặp số ( ;
a b) nguyên dương thỏa mãn hai điều kiện: i) ;
a b đều khác 1 và ước số chung lớn nhất của ; a b là 1.
ii) Số N = ab(ab + ) 1 (2ab + )
1 có đúng 16 ước số nguyên dương. Lời giải
Ta có: N = ab(ab + ) 1 (2ab + ) 1 chia hết cho các số : 1; ; a b(ab + ) 1 (2ab + ) 1 ; ; b a (ab + ) 1 (2ab + )
1 ; ab +1; ab(2ab + )
1 ; 2ab +1; N; a ; b Trang 24 (ab+ ) 1 (2ab + ) 1 ;b(ab + ) 1 ; a (2ab + ) 1 ; a (ab + ) 1 ;b(2ab + )
1 có 16 ước dương. Nên để N chỉ có đúng 16 ước dương thì ; a ;
b ab +1;2ab +1 là số nguyên tố. Do ,
a b 1 ab +1  2 Nếu ;
a b cùng lẻ thì ab +1 chia hết cho 2 nên là hợp số (vô lý). Do đó không mất tính tổng quát, giả sử a
chẵn b lẻ thì suy ra a = 2.
Ta cũng có nếu b không chia hết cho 3 thì 2ab +1= 4b +1 và ab +1 = 2b +1 chia hết cho 3 là hợp số (vô lý), suy ra b = 3.
Vậy a = 2,b = 3.
Bài 14: Tổng các số tự nhiên a , a ,..., a bằng 999. Hỏi ước số chung lớn nhất của chúng có thể nhận giá 1 2 49
trị lớn nhất bằng bao nhiêu ? Lời giải
Giả sử d = (a , a ,..., a
,khi đó a + a +...+ a = 999 d , suy ra d là ước của 3 999 = 3 .37. 1 2 49 ) 1 2 49 99
d | a (k =1, 2,..., 49 nên a d, k
  999 = a + a +...+ a  49d d
 21. Vậy d chỉ có thể k ) k 1 2 49 29 nhận các giá trị 1,3,9.
Giá trị d lớn nhất bằng 9 khi a = a = ... = a = 9; a = 567 (vì 9.48 + 567 = 999 ) 1 2 48 49 Bài 15: Cho ( ,
a b) =1. Tìm (11a + 2 ,1
b 8a + 5b) Lời giải
Giả sử d = (11a + 2 ,1
b 8a + 5b), khi đó d |18a +5b d |11a + 2 , b suy ra d |1 (
1 18a + 5b) −18(11a + 2b) =19b d |19 hoặc d | . b -
Nếu d | b thì từ d | 5(11a + 2b) −3(18a + 5b) = a −5b d | a d | ( ,
a b) =1 d =1. -
Nếu d |19 thì d = 1 hoặc d = 19. Vậy (11a + 2 ,1
b 8a + 5b) bằng 1 hoặc bằng 19.  HẾT Trang 25