代数性质

下表给出任何整数a,b和c的加法和乘法的基本性质。

性质

加法

乘法

封闭性a,+,b,是整数a,×,b,是整数
结合律a,+,(b,+,c),=,(a,+,b),+,c,是整数a,×,(b,×,c),=,(a,×,b),×,c,是整数
交换律a,+,b,=,b,+,aa,×,b,=,b,×,a
存在单位元a,+,0,=,aa,×,1,=,a
存在逆元a,+,(-a),=,0在整数集中,只有1或,-1关于乘法存在整数逆元

分配律

a × (b + c) = a × b+ a × c

性质及应用

如果不加特殊说明,我们所涉及的数都是整数,所采用的字母也表示整数。

定义:设a,b是给定的数,b≠0,若存在整数c,使得a=bc,则称b整除a,记作b|a,并称b是a的一个约数(因子),称a是b的一个倍数,如果不存在上述c,则称b不能整除a。

整数整除性的一些数码特征(即常见结论)

(1)1与0的特性:

1是任何整数的约数,即对于任何整数a,总有1|a.

0是任何非零整数的倍数,a≠0,a为整数,则a|0.

(2)若一个整数的末位是0、2、4、6或8,则这个数能被2整除。

(3)若一个整数的数字和能被3整除,则这个整数能被3整除。

(4) 若一个整数的末尾两位数能被4整除,则这个数能被4整除。

(5)若一个整数的末位是0或5,则这个数能被5整除。

(6)若一个整数能被2和3整除,则这个数能被6整除。

(7)若一个整数的个位数字截去,再从余下的数中,减去个位数的2倍,如果差是7的倍数,则原数能被7整除。如果差太大或心算不易看出是否7的倍数,就需要继续上述「截尾、倍大、相减、验差」的过程,直到能清楚判断为止。例如,判断133是否7的倍数的过程如下:13-3×2=7,所以133是7 的倍数;又例如判断6139是否7的倍数的过程如下:613-9×2=595 , 59-5×2=49,所以6139是7的倍数,余类推。

(8)若一个整数的未尾三位数能被8整除,则这个数能被8整除。

(9)若一个整数的数字和能被9整除,则这个整数能被9整除。

(10)若一个整数的末位是0,则这个数能被10整除。

(11)若一个整数的奇位数字之和与偶位数字之和的差能被11整除,则这个数能被11整除。11的倍数检验法也可用上述检查7的「割尾法」处理!过程唯一不同的是:倍数不是2而是1!

(12)若一个整数能被3和4整除,则这个数能被12整除。

(13)若一个整数的个位数字截去,再从余下的数中,加上个位数的4倍,如果和是13的倍数,则原数能被13整除。如果差太大或心算不易看出是否13的倍数,则重复「截尾、倍大、相减、验差」的过程,直到能清楚判断为止。

(14)若一个整数的个位数字截去,再从余下的数中,减去个位数的5倍,如果差是17的倍数,则原数能被17整除。如果差太大或心算不易看出是否17的倍数,同样重复之前的过程,直到能清楚判断为止。

(15)若一个整数的个位数字截去,再从余下的数中,加上个位数的2倍,如果差是19的倍数,则原数能被19整除。如果差太大或心算不易看出是否19的倍数,同样重复之前的计算思路,直到能清楚判断为止。

(16)若一个整数的末三位与3倍的前面的隔出数的差能被17整除,则这个数能被17整除。

(17)若一个整数的末三位与7倍的前面的隔出数的差能被19整除,则这个数能被19整除。

(18)若一个整数的末四位与前面5倍的隔出数的差能被23(或29)整除,则这个数能被23整除

完全平方数

完全平方数及其性质

能表示为某整数的平方的数称为完全平方数,简称平方数。平方数有以下性质与结论:

(1)平方数的个位数字只可能是0,1,4,5,6,9;

(2)偶数的平方数是4的倍数,奇数的平方数被8除余1,即任何平方数被4除的余数只有可能是0或1;

(3)奇数平方的十位数字是偶数;

(4)十位数字是奇数的平方数的个位数一定是6;

(5)不能被3整除的数的平方被3除余1,能被3整除的数的平方能被3整除。因而,平方数被9也合乎的余数为0,1,4,7,且此平方数的各位数字的和被9除的余数也只能是0,1,4,7;

(6)平方数的约数的个数为奇数;

(7)任何四个连续整数的乘积加1,必定是一个平方数。

(8)设正整数a,b之积是一个正整数的k次方幂(k≥2),若(a,b)=1,则a,b都是整数的k次方幂。一般地,设正整数a,b,c……之积是一个正整数的k次方幂(k≥2),若a,b,c……两两互素,则a,b,c……都是正整数的k次方幂。

奇偶性

(1)奇数±奇数=偶数,偶数±偶数=偶数,奇数±偶数=奇数,偶数×偶数=偶数,奇数×偶数=偶数,奇数×奇数=奇数;即任意多个偶数的和、差、积仍为偶数,奇数个奇数的和、差为偶数,偶数个奇数的和、差为奇数;

(2)奇数的平方都可以表示成(8m+1)的形式,偶数的平方可以表示为8m或(8m+4)的形式;

(3)若有限个整数之积为奇数,则其中每个整数都是奇数;若有限个整数之积为偶数,则这些整数中至少有一个是偶数;两个整数的和与差具有相同的奇偶性;偶数的平方根若是整数,它必为偶数。

基本内容

整数(Integer)

序列

…,-4,-3,-2,-1,0,1,2,3,4,…

中的数称为整数.整数的全体构成整数集,它是一个环,记作Z(现代通常写成空心字母Z).环Z的势是阿列夫0.

在整数系中,自然数为正整数,称0为零,称-1,-2,-3,…,-n,… 为负整数.正整数,零与负整数构成整数系.

正整数是从古代以来人类计数(counting)的工具.可以说,从「一头牛,两头牛」或是「五个人,六个人」抽象化成正整数的过程是相当自然的.事实上,我们有时候把正整数叫做自然数(the natural numbers).

零不仅表示「无」,更是表示空位的符号.中国古代用算筹计算数并进行运算时,空位不放算筹,虽无空 位记号,但仍能为位值记数与四则运算创造良好的条件.印度-阿拉伯命数法中的零(zero)来自印度的(sunya)字,其原意也是「空」或「空白」.

中国最早引进了负数.《九章算术.方程》中论述的「正负数」,就是整数的加减法.减法的需要也促进了负整数的引入.减法运算可看作求解方程a+x=b,如果a,b是自然数,则所给方程未必有自然数解.为了使它恒有解,就有必要把自然数系扩大为整数系.

正整数,零,和负整数合称整数(the integers).整数是人类能够掌握的最基本的数学工具.十九世纪德国伟大数学家 Kronecker因此说:「只有整数是上帝创造的,其他的都是人类自己制造的.」

一个给定的整数n可以是负数(n∈Z-),非负数(n∈Z*),零(n=0)或正数(n∈Z+).

参见:代数数(Algebraic Integer), 复数(Complex Number), 可数数(Counting Number), 自然数集 N, 自然数(Natural Number), 负数(Negative), 正数(Positive), 实数(Real Number), Z, Z-, Z+, Z*, 零(Zero).

数学分类

我们以0为界限,将整数分为三大类

1.正整数,即大于0的整数如,1,2,3······直到n。

2.0 ,既不是正整数,也不是负整数,它是介于正整数和负整数的数。

3.负整数,即小于0的整数如,-1,-2,-3······直到-n。

注:现中学数学教材中规定:零和正整数为自然数。

整数也可分为奇数和偶数两类。

正整数

它是从古代以来人类计数的工具。可以说,从“一头牛,两头牛”或是“五个人,六个人”抽象化成正整数的过程是相当自然的。

负整数

中国最早引进了负数。《九章算术.方程》中论述的“正负数”,就是整数的加减法。减法的需要也促进了负整数的引入。减法运算可看作求解方程a - b=c,如果a、b是自然数,则所给方程未必有自然数解。为了使它恒有解,就有必要把自然数系扩大为整数系。

奇数

在整数中,不能被2整除的数叫做奇数,它跟偶数是相对的。日常生活中,人们通常把奇数叫做单数,它跟双数是相对的。

偶数

整数中,能够被2整除的数,叫做偶数。 偶数包括正偶数(俗称双数)、负偶数和0。 所有整数不是奇数,就是偶数。当n是整数时,偶数可表示为2n(n为整数);奇数则可表示为2n+1(或2n-1)。 在十进制里,我们可用看个位数的方式判断该数是奇数还是偶数:个位为1,3,5,7,9的数为奇数;个位为0,2,4,6,8的数为偶数。

不仅表示“没有”(“无”),更是表示空位的符号。中国古代用算筹计算数并进行运算时,空位不放算筹,虽无空 位记号,但仍能为位值记数与四则运算创造良好的条件。印度-阿拉伯命数法中的零(Zero)来自印度的(Sunya)字,其原意也是“空”或“空白”。

其他分类

Java中的包装类

public final class Integerextends Numberimplements Comparable<Integer>

Integer 类在对象中包装了一个基本类型 int 的值。Integer 类型的对象包含一个 int 类型的字段。

此外,该类提供了多个方法,能在 int 类型和 String 类型之间互相转换,还提供了处理 int 类型时非常有用的其他一些常量和方法。

实现注意事项

“bit twiddling”方法(如 highestOneBit 和 numberOfTrailingZeros)的实现基于 Henry S. Warren, Jr.撰写的Hacker's Delight(Addison Wesley, 2002)中的一些有关材料。

词条信息

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  • 更新时间: 2015-01-08