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7, 11, 13的整除特征判定法则详解:割尾法步骤与练习题下载

适用年级

奥数

难度等级

⭐⭐⭐

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最近更新

2025-12-20

💡 阿星精讲:整除特征:7, 11, 13 原理

  • 核心概念:大家好,我是阿星!今天我们来玩一个数字“微创手术”,叫割尾法。想象一个数字是一根长长的绳子,我们用一把神奇的“手术刀”——「末三位减去前面的数」。这把刀的原理,源于一个秘密数字 \(1001\),因为 \(1001 = 7 \times 11 \times 13\)。所以,判断一个数能否被7、11、13整除,就相当于判断它能否被1001整除。我们的“手术”就是把大数拆成 \( \text{前面的数} \times 1000 + \text{末三位} \),然后通过减去末三位(相当于减去1倍),变成 \( \text{前面的数} \times 1000 - \text{末三位} \),再巧妙地转化为 \( \text{前面的数} \times 1001 - (\text{前面的数} + \text{末三位}) \)。看!\(1001\)的倍数被分离出去了,剩下的“差”\((\text{前面的数} - \text{末三位})\)就决定了原数的命运。所以,“末三位 - 前面的数,差能被整除,原数就能被整除”这句话,就是我们手术的核心口诀!
  • 计算秘籍:
    1. 从右往左,将数“割”成两部分:末三位(记为 \(b\))和前面剩下的数(记为 \(a\))。
    2. 计算它们的差:\(d = a - b\)(注意顺序是“前面的数”减去“末三位”)。
    3. 计算差的绝对值 \(|d|\)。
    4. 判断 \(|d|\) 是否能被7(或11,或13)整除。
      • 如果能,则原数也能被对应的数整除。
      • 如果不能,继续对 \(|d|\) 重复步骤1-3,直到能轻松判断为止。
  • 阿星口诀:一割(末三位),二减(前减后),三看差。整除7、11、13就靠它!

⚠️ 易错警示:避坑指南

  • ❌ 错误1:搞错“割”的位置,不是末两位,也不是随意位置。 → ✅ 正解:严格从右向左数三位,不足三位的用0补足。例如,判断 \(1234\),应视为 \(a=1, b=234\)。
  • ❌ 错误2:记错减法顺序,用末三位去减前面的数。 → ✅ 正解:牢记口诀“前减后”,即前面的数 \(a\) 减去末三位 \(b\)。即判断 \(a-b\) 的整除性。

🔥 三例题精讲

例题1:判断 \(31731\) 能否被 \(13\) 整除。

📌 解析:

  1. 割尾: \(a = 31\), \(b = 731\)。
  2. 前减后: \(d = a - b = 31 - 731 = -700\)。
  3. 看差: \(|d| = 700\)。判断 \(700 \div 13\)? \(13 \times 53 = 689\),\(13 \times 54 = 702\),不能整除。
  4. 结论: 所以 \(31731\) 不能被 \(13\) 整除。

✅ 总结:差是负数没关系,看绝对值。快速心算 \(13 \times 50 = 650\),再加 \(13 \times 4 = 52\) 得 \(702\),可知 \(700\) 不是 \(13\) 的倍数。

例题2:判断 \(642642\) 能否被 \(7\) 和 \(11\) 整除。

📌 解析:

  1. 割尾: \(a = 642\), \(b = 642\)。
  2. 前减后: \(d = a - b = 642 - 642 = 0\)。
  3. 看差: \(|d| = 0\)。\(0\) 能被任何非零数整除。
  4. 结论: 所以 \(642642\) 同时能被 \(7\)、\(11\) 以及 \(13\) 整除!这正是因为 \(642642 = 642 \times 1001 = 642 \times 7 \times 11 \times 13\)。

✅ 总结:当前面的数和末三位一模一样时,差为 \(0\),原数一定是 \(1001\) 的倍数,即同时能被 \(7\)、\(11\)、\(13\) 整除。这是一个快速判断的窍门。

例题3:判断 \(905891\) 能否被 \(11\) 整除。

📌 解析:

  1. 第一次割尾: \(a_1 = 905\), \(b_1 = 891\)。 \(d_1 = 905 - 891 = 14\)。
  2. \(14\) 较小,直接判断:\(14\) 不能被 \(11\) 整除。
  3. 但为确保严谨,我们可以继续:对 \(14\) 补零视为 \(014\),再次割尾。
  4. 第二次割尾: \(a_2 = 0\), \(b_2 = 14\)。 \(d_2 = 0 - 14 = -14\)。 \(|d_2| = 14\),依然不能被 \(11\) 整除。
  5. 结论: \(905891\) 不能被 \(11\) 整除。

✅ 总结:当第一次得到的差仍然较大或不明显时,可以对差继续使用割尾法,直到能轻松判断。给差补0再割是标准操作。

🚀 阶梯训练

第一关:基础热身(10道)

  1. 判断 \(518518\) 是否能被 \(7\) 整除?
  2. 判断 \(123123\) 是否能被 \(13\) 整除?
  3. 判断 \(7049\) 是否能被 \(11\) 整除?
  4. 判断 \(1001\) 是否能被 \(7\) 整除?
  5. 判断 \(2002\) 是否能被 \(11\) 整除?
  6. 判断 \(8916\) 是否能被 \(13\) 整除?
  7. 判断 \(63063\) 是否能被 \(7\) 整除?
  8. 判断 \(5005\) 是否能被 \(13\) 整除?
  9. 判断 \(12321\) 是否能被 \(11\) 整除?(提示:先割尾)
  10. 判断 \(7007\) 是否能被 \(7\) 整除?

第二关:奥数挑战(10道)

  1. 已知六位数 \(\overline{20ab20}\) 能被 \(7\) 和 \(13\) 整除,求 \(a\) 和 \(b\)。
  2. 判断 \(1357924680\) 这个十位数是否能被 \(11\) 整除?(可结合11的另一定义“奇偶位差法”快速验证)
  3. 有一个三位数,它加上 \(1\) 后能被 \(7\) 整除,减去 \(1\) 后能被 \(11\) 和 \(13\) 整除。这个三位数是多少?
  4. 证明:一个六位数如果是 \(\overline{abcabc}\) 的形式,则它一定是 \(7\)、\(11\)、\(13\) 的公倍数。
  5. 判断 \(314159265\) 这个九位数除以 \(13\) 的余数是多少?
  6. 若五位数 \(\overline{67x1y}\) 能被 \(7\) 和 \(11\) 整除,求 \(x+y\) 的最大值。
  7. 判断 \(111111\)(六个1)是否能被 \(13\) 整除?
  8. 求最小的正整数,使得它是 \(7\)、\(11\)、\(13\) 的倍数,且各位数字之和为 \(15\)。
  9. 有一个数,用它去除 \(455\)、\(546\) 和 \(728\) 都得到相同的余数,这个数最大是多少?
  10. 计算 \(7 \times 11 \times 13 \times 37\) 的结果,并观察其与 \(111111\)(六个1)的关系。

第三关:生活应用(5道)

  1. (AI数据集)阿星在整理一个图片数据集,总数为 \(N = 864192\) 张。他想将数据集均匀地分配到 \(7\) 个、\(11\) 个或 \(13\) 个不同的训练任务中,请问能否做到不分割任何图片?分别判断。
  2. (航天编码)某个卫星发射指令的校验码是一个六位数 \(\overline{1a34b6}\)。已知该校验码能同时被 \(7\) 和 \(13\) 整除,以确保指令传输的准确性。求 \(a+b\) 的值。
  3. (网购优惠)一个商品的原价是 \(\overline{x95y}\) 元,活动期间,如果价格能同时被 \(11\) 和 \(13\) 整除,则享受“学霸专属折扣”。已知 \(x\) 和 \(y\) 都是 \(0-9\) 的数字,求最低的可能价格是多少元?
  4. (密码学)一种简单的加密方式是将明文的每个数字乘以 \(7\)、\(11\)、\(13\) 的某个公倍数后再传输。已知密文片段是 \(3003\),它对应的可能的最小正整数明文是多少?(假设明文是整数)
  5. (周期规律)实验室的智能灯每 \(7\) 分钟、\(11\) 分钟、\(13\) 分钟会自动亮灯检查一次。如果它们在今天中午 \(12:00\) 同时亮起,下一次同时亮起是在多少分钟后?这体现了这三个数的什么数学关系?

🤔 常见疑问 FAQ

💡 专家问答:整除特征:7, 11, 13 的深度思考

问:为什么很多学生觉得这一块很难?

答:难在两点。第一,7、11、13的整除特征不像2、5、3、9那样有直接的数字规律,它需要一个操作(割尾相减),属于“间接判断法”,思维步骤多了一层。第二,容易与11的“奇偶位差法”混淆。“割尾法”是通用方法(适用于7,11,13),而“奇偶位差法”是11独有的快速法。核心混淆点在于,割尾法用的是“前 \(n-3\) 位”减“末三位”,而奇偶位差法是用“奇数位和”减“偶数位和”。

问:学习这个知识点对以后的数学学习有什么帮助?

答:帮助巨大,它是数论和代数思维的绝佳启蒙。1. 理解“同余”思想:割尾法的本质是证明 \(1000 \equiv -1 \pmod{7, 11, 13}\),所以 \(N = 1000a + b \equiv -a + b \pmod{m}\)。这为中学学习同余定理打下了直观基础。2. 建立“分解与构造”的模型:它教会我们如何通过加减一个倍数(这里是 \(1001\) 的倍数)来简化问题。这种“凑整”或“消去”思想在因式分解、化简求值中无处不在。3. 连接代数和数字:用字母 \(a, b\) 表示数字的各个部分,体现了代数表示的具体应用。

问:有什么一招必胜的解题“套路”吗?

答:有!请死记并理解这个核心模型:对于任意整数 \(N\),将其分成“末三位” \(b\) 和“前面数” \(a\),则 \(N\) 与 \((a - b)\) 对于模 \(7\)、模 \(11\)、模 \(13\) 同余。用数学语言写就是:
\[ N \equiv (a - b) \pmod{7}, \quad N \equiv (a - b) \pmod{11}, \quad N \equiv (a - b) \pmod{13} \]
解题时,无论题目问整除还是求余数,你只需要不断计算 \(a-b\),直到得到一个足够小的数,然后判断这个小数是否能被整除(或它就是余数)。这就是最根本的“套路”。


答案与解析

第一关:基础热身

  1. 能。 \(a=518, b=518, d=0\)。
  2. 能。 \(a=123, b=123, d=0\)。
  3. 不能。 \(a=7, b=049=49, d=7-49=-42, |42| \div 11\) 不能整除。
  4. 能。 \(1001 \div 7 = 143\)。
  5. 能。 \(a=2, b=002=2, d=0\)。
  6. 不能。 \(a=8, b=916, d=8-916=-908\)。继续:对 \(908\), \(a=0, b=908, d=-908\), \(908 \div 13 = 69.846...\) 不能整除。
  7. 能。 \(a=63, b=063=63, d=0\)。
  8. 能。 \(a=5, b=005=5, d=0\)。
  9. 不能。 \(a=12, b=321, d=12-321=-309\)。继续:对 \(309\), \(a=0, b=309, d=-309\), \(309 \div 11 = 28.09...\) 不能整除。
  10. 能。 \(a=7, b=007=7, d=0\)。

第二关 & 第三关解析(精选)

  • 奥数1: \(\overline{20ab20}\), 则 \(a=20, b=\overline{ab20}\)。 设 \(x=\overline{ab}\), 则 \(b=10x+20\)。 需 \(a-b = 20 - (10x+20) = -10x\) 能被 \(7\) 和 \(13\) 整除,即能被 \(91\) 整除。所以 \(10x\) 是 \(91\) 的倍数。\(91 \times 1 = 91\), \(91 \times 2=182\)... 因为 \(10x\) 是整十数且 \(x\) 是两位数,尝试得 \(91 \times 10 = 910\), 则 \(10x=910, x=91\)。所以 \(a=9, b=1\)。
  • 生活应用1: \(N=864192\)。割尾: \(a=864, b=192, d=864-192=672\)。判断\(672\):\(7 \times 96=672\), 故能被 \(7\) 整除;\(11 \times 61=671\), 故不能被 \(11\) 整除;\(13 \times 51=663\), \(13 \times 52=676\), 故不能被 \(13\) 整除。所以只能均匀分给 \(7\) 个任务。
  • 生活应用5: 求 \(7, 11, 13\) 的最小公倍数。因为它们两两互质,所以最小公倍数 \(LCM = 7 \times 11 \times 13 = 1001\)。下一次同时亮起是在 \(1001\) 分钟后。这体现了它们两两互质的关系。

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