1. 观察下列算式:①$(a - 1)(a + 1) = a^{2} - 1$;②$(a - 1)(a^{2} + a + 1) = a^{3} - 1$;③$(a - 1)(a^{3} + a^{2} + a + 1) = a^{4} - 1$,$···$,结合你观察到的规律判断$2^{2025} + 2^{2024} + ··· + 2^{2} + 2 + 1$的计算结果的末位数字为(
A.1
B.3
C.5
D.7
B
)A.1
B.3
C.5
D.7
答案:1. B 点拨:由题意可知$(a - 1)(a^{n}+a^{n - 1}+··· + a^{2}+a + 1)=a^{n + 1}-1$,从而原式$=(2 - 1)×(2^{2025}+2^{2024}+··· + 2^{2}+2 + 1)=2^{2026}-1$。因为$2^{1}=2$,$2^{2}=4$,$2^{3}=8$,$2^{4}=16$,$2^{5}=32$,$···$,所以2的乘方运算,其末位数字分别为2,4,8,6,每4个为一组依次循环。因为$2026÷4 = 506······2$,所以$2^{2026}$的末位数字为4,所以$2^{2026}-1$的末位数字为3。
2. 已知$(a + b)^{2} - c^{2} = 12$,且$a + b + c = - 3$,则$ac + bc =$
$-\frac{7}{4}$
.答案:2. $-\frac{7}{4}$ 点拨:因为$(a + b)^{2}-c^{2}=12$,所以$(a + b + c)(a + b - c)=12$。又因为$a + b + c=-3$,所以$a + b - c=-4$,所以$ac + bc = c(a + b)=\frac{1}{4}[(a + b + c)^{2}-(a + b - c)^{2}]=\frac{1}{4}[(-3)^{2}-(-4)^{2}]=-\frac{7}{4}$。
3. 材料一:如果一个正整数能表示为两个连续奇数的平方差,那么我们称这个正整数为连续平方差数,如$96 = 25^{2} - 23^{2}$,则$96$是连续平方差数;材料二:对于一个三位自然数$M$,去掉个位数字后成为一个两位数$M_{1}$,去掉百位数字后成为一个两位数$M_{2}$,若$F(M) = \frac{M_{1} - M_{2}}{9}(M_{1} > M_{2})$为整数,则称$M$是一个关于$9$的对称数,如$F(545) = \frac{54 - 45}{9} = 1$,则称$545$是关于$9$的对称数.
(1) 请判断$56$是否是连续平方差数,并说明理由;
(2) 试说明:任何一个连续平方差数一定是$8$的倍数;
(3) 已知一个三位数既是连续平方差数,又是关于$9$的对称数,求满足条件的所有三位数.
(1) 请判断$56$是否是连续平方差数,并说明理由;
(2) 试说明:任何一个连续平方差数一定是$8$的倍数;
(3) 已知一个三位数既是连续平方差数,又是关于$9$的对称数,求满足条件的所有三位数.
答案:3. 解:(1)56是连续平方差数。理由:因为$56 = 15^{2}-13^{2}$,所以56是连续平方差数。
(2)设连续的两个奇数分别为$2k + 3$,$2k + 1$($k$为整数),则$(2k + 3)^{2}-(2k + 1)^{2}=4k^{2}+12k + 9-(4k^{2}+4k + 1)=8k + 8 = 8(k + 1)$,所以任何一个连续平方差数一定是8的倍数。
(3)设这个三位数为$100a + 10b + c$($a$,$b$,$c$均为小于10的自然数,且$ab≠0$),则$\frac{100a + 10b + c}{8}=12a + b+\frac{4a + 2b + c}{8}$是整数,且$\frac{10a + b-(10b + c)}{9}=a - b+\frac{a - c}{9}$是整数,$a > b$,所以满足条件的$a$,$b$,$c$有$a = c = 4$,$b = 2$,此时三位数为424;$a = c = 6$,$b = 1$或$b = 5$,此时三位数为616或656;$a = c = 8$,$b = 4$,此时三位数为848;$a = 9$,$b = 6$,$c = 0$,此时三位数为960;$a = 9$,$b = 2$,$c = 0$,此时三位数为920。综上,满足条件的三位数有424,616,656,848,960,920。
(2)设连续的两个奇数分别为$2k + 3$,$2k + 1$($k$为整数),则$(2k + 3)^{2}-(2k + 1)^{2}=4k^{2}+12k + 9-(4k^{2}+4k + 1)=8k + 8 = 8(k + 1)$,所以任何一个连续平方差数一定是8的倍数。
(3)设这个三位数为$100a + 10b + c$($a$,$b$,$c$均为小于10的自然数,且$ab≠0$),则$\frac{100a + 10b + c}{8}=12a + b+\frac{4a + 2b + c}{8}$是整数,且$\frac{10a + b-(10b + c)}{9}=a - b+\frac{a - c}{9}$是整数,$a > b$,所以满足条件的$a$,$b$,$c$有$a = c = 4$,$b = 2$,此时三位数为424;$a = c = 6$,$b = 1$或$b = 5$,此时三位数为616或656;$a = c = 8$,$b = 4$,此时三位数为848;$a = 9$,$b = 6$,$c = 0$,此时三位数为960;$a = 9$,$b = 2$,$c = 0$,此时三位数为920。综上,满足条件的三位数有424,616,656,848,960,920。