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数论

David LiuAbout 6 min

数论

  • 实数 real number

    • 有理数 rational number

      • 整数 integer

        • 自然数 natural number
      • 小数 decimal / 分数 fraction

    • 无理数 irrational number

  • 虚数 imaginary number

整数 Integer

  • 正数 positive number
  • 负数 negative number
  • 正整数 positive integer
  • 负整数 negative integer
  • 非零 nonzero
  • 相反数 inverse
  • 绝对值 absolute value
  • 数轴 number lines

整数包含:正整数、负整数、和0

其中 0+正整数=自然数(自然数在GRE考试中不常出现)。

要注意非零的数和非零的整数的区别。

绝对值:绝对值是指一个数在数轴上所对应点到原点的距离,用“| |”来表示。 |b-a|和|a-b|都表示数轴上点 a 到点 b 的距离。绝对值一定是非负的。

数轴:一条规定了原点、正方向和单位长度的直线,在数轴右边的数字总是大于数轴上它左边的数字。

相反数:指绝对值相等,正负号相反的两个数互为相反数,即 a+b=0,则a 和b 互为相反数。

奇偶性 Odevity

素性 primality

因数 factor

质数 prime number

合数 composite number

最大公约数、最小公倍数

连续整数 consecutive integer:连续整数是等差数列,常考的有:连续整数、连续奇数、连续偶数。

整除和余数

整数:Integer

奇偶性

  • 奇数 odd number
  • 偶数 even number

奇数:指不能被 2 整除的整数,数学表达形式为:2k+1,奇数可以分为正奇数和负奇数。

偶数:指可以被 2 整除的整数,数学表达形式为:2k,偶数可以分为正偶数和负偶数和 0。

注意:0 虽然是非正非负的整数,但是 0 是偶数!

质因数 Prime

因数:factor, divisor

质数:prime number

合数:composite number

余数:remainder

分解质因数

  • 短除法,会比较慢;
  • 观察法,先分解成两个尽量大的因数,再分别分解因数

质数的性质

质数的因数只有两个,1 和他本身

故1不是质数,2是

一个数字只有 3 个因数 <= >质数的平方

一个数字有奇数个因数 <=> 平方数

质数的奇偶性,只有 2 是偶数,别的都是奇数

因数的性质

A is a multiple of B = B is a factor of A = A is divisible by B

如果 B 是 A 的因数,则 B 能被 A 包含/整除

2^3 3^2 5

质因数和因数的个数

质因数个数,分解后看底(底数的个数)

因数个数,分解后看指(指数+1 再相乘)

number of factors

最大公因数 GCD

  • 公约数/公因数 common divisor / common factor
  • 最大公约数 greatest common divisor

如果一个整数同时是几个整数的约数,称这个整数为它们的“公约数”;公约数中最大的称为最大公约数。一般来说 1 是任意整数的公因数。

辗转相除法

int gcd(int a, int b) {
    return b == 0 ? a : gcd(b, a % b);
}

最小公倍数 LCM

  • 公倍数 common multiple
  • 最小公倍数 least common multiple

如果一个整数同时是几个整数的倍数,称这个整数为它们的“公倍数”;公倍数中最小的称为最小公倍数。

LCM=a×bGCD(a,b) LCM=\frac{a\times b}{GCD(a, b)}

整除

A is divisible by B: A可以被B整除

  • 一个数是否能够被 5 整除,只要看它的最后一位(是 0 或 5)。
  • 一个数是否能够被 4 整除,只要看它的后两位(是否是 4 的倍数)。
  • 一个数是否能够被 8 整除,只要看它的后三位(是否是 8 的倍数)。
  • 一个数能否被 3 整除,取决于各位之和能否被 3 整除。
  • 一个数能否被 9 整除,也取决于各位之和能否被 9 整除。
  • 0 能被所有数整除。
  • 余数包括 0,如 24 除以 6,商为 4 余数为 0。

余数

  • 商 quotient
  • 余数 remainder

分数 Fraction

GRE 数学的分数可以不约分

  • 分母 denominator

  • 分子 numerator

  • 倒数 reciprocal

  • 分数 Fraction

    • 真分数 proper fraction

    • 假分数 improper fraction

      带分数 mixed number

表现形式为一个整数 a 和一个整数 b 的比,即 a/b,其中a 就是分子,b 就是分母。

分数有真分数和假分数之分,比如 3/8 和 8/3,其中8/3 还可以写为带分数2232\frac{2}{3}

另外关于分数、小数和百分数之间的转化计算,也是基础考点之一。比如 40%=2/5=0.4。

倒数:分子和分母相倒并且两个乘积是 1 的数互为倒数,即ab=1,则a 和b 互为倒数。特别注意0 没有倒数。

最简分数

约分、等分原理

百分比 Percentage

  • 百分数 percent
  • 下降后的 decreased
  • 从… 下降到… decrease from… to …
  • 下降了… decrease by …
  • 增加后的 increased
  • 从… 增加到… increase from … to …
  • 增加了… increase by …
  • a 比b 多 20% a is 20% more than b a=b*(1+20%)
  • a 比b 少 20% a is 20% less than b a=b*(1-20%)

比例 Ratio

  • 比率/比例 ratio
  • a 比b the ratio of a to b
  • a 是b 的两倍 twice as many a as b
  • a 比b 的两倍还多 more than twice as many a as b

比例:两个或多个常数的比值,s/t = s to t = s:t。常见的考法求三个数的比,以及交叉相乘法。交叉相乘,是一种数学计算方法。 例如:a/c=b/d交叉相乘后得:ad=bc其实就是去分母

倍数的表达:除了上文的表述之外,常见的还有A is twice as many as B、A is two times as many as B、A is two times greater than B。

注意对比记忆:A is two times greater than B 和A is 200% greater than B。前者表示 A 是 B 的 2 倍,即 A=2B;后者表示 A 比 B 大了 200%,所以A=B*(1+200%)=3B。

小数 Decimal

  • 小数点 decimal point

  • 两位数字 two-digits

  • 数位 digit

    • 整数位: 后面加 s 的是整数位(小数点前面的某位)

      • 个位数 ones / units digit
      • 十位数 tens digit
      • 百位数 hundreds digit
      • 千位数 thousands digit
    • 分位:加 th 或 ths 的是分位(小数点后面的某位)

      • 十分位 tenths digit
      • 百分位 hundredths digit
      • 千分位 thousandths digit
  • 四舍五入 rounded to the nearest …

  • 小数 decimal

    • 有限小数 finite/terminating decimal
    • 无限小数 infinite decimal
      • 循环小数 repeating decimal
      • 无限不循环小数 nonrepeating infinite decimal/irrational number

数位,指一个数(整数或小数)中每一个数字所占的位置,所以每一个数位上的数字只可能是0~9 中的某一个。

要认识每一个数位的说法,如下图

Screenshot 2023-11-11 at 7.06.28 PM

小数可以分为:

  • 有限小数
  • 无限小数;无限小数进一步可以分为
    • 无限循环小数
    • 无限不循环小数(即无理数)

decimals & fractions 小数和分数

  • 相关词汇:reaccuring decimal ; terminating decimal ; numerator ; denominator ; improper fracion ; mixed number

  • 整数位与分位: 后面加 s 的是整数位(小数点前面的某位),加 th 或 ths 的是分位(小数点后面的某位),如 tens 是十位数,而 tenth 是十分位

  • What is the fractional part of ….这样的表达法意为“谁的几分之几”

  • 小数和分数的互相转换:

    例 1: 0.373737…=? (将其转换成一个分数)

例题:

  1. For a given two-digit positive integer, the tens digit is 5 more than the units digit.

The sum of the digits is 11. Find the integer.

科学计数法

Scientific Notation

实数