1到100乘积末尾有几个零(数学思考从1连续乘到100)

今天,就来一起探讨这道经典的题:

“1×2×3×4×……×99×100即连续的100个数相乘,积的末尾有几个连续的0”

那这个题怎么思考?难道要把这些数都乘起来,这的确是个愚公移山的办法,但不够巧妙也比较耗时。

那首先审题,要求的是100个连续的数相乘,末尾连续0的个数。思考一下:什么样的数乘起来末尾有0?

这是乘法算式中一个基本知识,如果乘法算式中的两个因数中,一个含有因数2,另一个含有因数5,则它们的积一定是10的倍数,末尾就有0。

这题的方法当然不唯一,我们先看看容易错误的情况:20个0、21个0等

有同学会先化繁为简,以小见大。先思考连乘个数少的情况,进而寻找规律:

先看看1×2×3……×10,积末尾几个0。这里2×5等于10,10×10等于100。所以有2个0。

再看看1×2×3……×20,积末尾几个0。这里11到20这几个因数中有15和20,找到因数2乘在一起又出现2个0。所以一起有4个0。

再看看1×2×3……×30,积末尾几个0。这里21到30这几个因数中有25和30,找到因数2乘在一起又出现2个0。所以一起有6个0。

……

进入归纳推理,这100个数相乘,分成10组,每组出现2个0,所以1×2×3……×100,积末尾20个0。

也有同学这样分类思考:

这100个数当中,能够和2乘起来出现0的只有5的倍数,而5的倍数特征就是数末尾有5和0。所以找出这些数就可以:

末尾有5:5、15、25、35、45、55、65、75、85、95,一共10个数。

末尾有0:10、20、30、40、50、60、70、80、90、100,一共10个数。

所以1×2×3……×100,积末尾20个0。或者有同学发现100这个数特殊,有2个0.所以积末尾应该21个0。

1到100乘积末尾有几个零(数学思考从1连续乘到100)(1)

其实,上面的错误比较典型。其实学生已经有些思路,但却未注意到同样是5的倍数,但含有因数5的个数是不一样的。我们先理清一些事实:

1.在这100个数当中,含有因数2的数很多,只要是偶数至少含有一个因数2,也就是2的因数个数显然多于5的因数个数。所以到底产生多少个0是5的个数决定的。有几个5,就可以组成几个5×2,乘积的末尾有几个0。

2.再看看1~100中有多少个5的倍数?

连续自然数中每5个数就会有一个5的倍数。100÷5=20(个),得到一共有20个5的倍数。

但这些5的倍数可以再分分类:

5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100

含有一个质因数5的数:16个

含有2个质因数5的数:4个

25=5×5;50=5×5×2;75=5×5×3;100=5×5×2×2

25、50、75、100都是25的倍数,有4个。也可以用100÷25=4(或20÷5=4)计算。这四个数也就能分解2个质因数5出来。

所以,虽然只有20个5的倍数,但含有5的因数个数确是:16×1 4×2=24(个)。

或者这样思考:20个5的倍数都能分出一个5,就是20个。但25、50、75、100这四个数还可以再分出一个5,所以共有20 4=24(个)。

所以,积的末尾就有24个0.

现在再看之前的错误,就容易发现错误的原因是未注意25的倍数这四个数,其实能够乘得2个0。所以20、21个0都是错的。

1到100乘积末尾有几个零(数学思考从1连续乘到100)(2)

读到这,应该可以独立尝试一题:

“1×2×3×4×……×99×500即连续的500个数相乘,积的末尾有几个连续的0”

这道题数据从100个数连乘变成500个数连乘,看似变得复杂多,但思路是一样的。但的确又容易出错。

第一步:先求出5的倍数个数:500÷5=100(个)

第二步:在这100个数中,还要筛选出一些数。这些数是25(5×5),125(5×5×5)的倍数。

25的倍数个数:500÷25=20个或(100÷5=20)

125的倍数个数:500÷125=4个或(20÷5=4)

最终,含义因数5的个数一共:100 20 4=124(个),所以积的末尾有124个0。

显然,这题和上题的区别就在于出现125的倍数。否则容易遗漏4个0。

1到100乘积末尾有几个零(数学思考从1连续乘到100)(3)

最后,根据之前的分析,再思考以下几个变式的题,期待你的挑战!

题1:“1×2×3×4×……×999×1000即连续的1000个数相乘,积的末尾有几个连续的0”

题2:“1×2×3×4×……×2019×2020即连续的2020个数相乘,积的末尾有几个连续的0”

题3:把若干个自然数1、2、3……连乘到一起,如果已知这个乘积的最末53位恰好都是0,那么最后出现的自然数最小应该是多少?最大是多少?

题4:20的n次方是2001×2000×1999×……×1的因数,自然数n最大可以是几?

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