1奇偶性问题
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第一讲整数的奇偶性
整数中,能被2整除的数是偶数,反之是奇数,偶数可用2k表示,奇数可用2k+1表示,这里k是整数.
关于奇数和偶数,有下面的性质:
(1)奇数不会同时是偶数;两个连续整数中必是一个奇数一个偶数;
(2)奇数个奇数和是奇数;偶数个奇数的和是偶数;任意多个偶数的和是
偶数;
(3)两个奇(偶)数的差是偶数;一个偶数与一个奇数的差是奇数;
(4)若a、b为整数,则a+b与a-b有相同的奇数偶;
(5)n个奇数的乘积是奇数,n个偶数的乘积是2n的倍数;顺式中有一个
是偶数,则乘积是偶数.
以上性质简单明了,解题时如果能巧妙应用,常常可以出奇制胜.
例1.能否在下式的□中填上“+”或“-”,使得等式成立?
1□2□3□4□5□6□7□8□9=66。
分析与解:等号左端共有9个数参加加、减运算,其中有5个奇数,4个偶数。5个奇数的和或差仍是奇数,4个偶数的和或差仍是偶数,因为“奇数+偶数=奇数”,所以题目的要求做不到。
例2.某次数学竞赛,共40道选择题,规定答对一题得5分,不答得1分,答错扣1分,证明:不论有多少人参赛,全体学生的得分总和一定是偶数。
例3.任意交换一个三位数的数字,得一个新的三位数,一位同学将原三位数与新的三位数相加,和是999。这位同学的计算有没有错?
分析与解:原三位数与新三位数相加时,没有进位现象出现,设原三位数为,
现计算原三位数各位数字和与新三位数各位数字和,它们均为(),因为没有进位现象,所以原新两数相加后,和的各位数字和为。而999的
个位数字和为27,27为奇数,不可能等于。所以小乐的计算一定是
错误的。
例4.某展览会共有36个陈列室,如图有“○”的室陈列图片,有“△”的室陈列实物,邻室之间都有门可以通过,有人希望每个室都去一次,而且只去一次,你能替他设计参观路线吗?
例5.将8*8的棋盘的左下角和右上角的1*1小正方形减去, 试证:用31张1*2的小正方形纸片不能完全盖住残缺的棋盘
例6.一些毕业生约定彼此通信,并且规定只要接到对方来信,一定回信。 求证:
出口
他们中写奇数封信的人必为偶数个。
证:无论这些毕业生人数是奇数或是偶数,由于接到来信必定回信,所以他们写信的总数N一定是偶然。假设写奇数封信的学生有奇数个则写奇数封信的学生所写信的总数M1一定是奇数,其余学生写了偶数封信,他们写信的总数M2,一定是偶数。由于N=M1+M2上式左端是偶然而右端是奇数,这是不可能的,故写奇数封信的人必为偶数个。
游戏:
问题Ⅰ:桌子上放着六只杯口朝上的杯子,每次翻动五只,问:你能否经过若干次后,将桌面上的六只杯子的杯口全部朝下?(请试着做一下)
分析:经过几次试翻后,你会发现这能办到。那么你在试翻过程中是盲目地乱翻,还是有一个比较清晰的方法呢?请看下面的方法。
解:要求每次翻动五只,反过来想就是每次有一只杯子不动,为了使每次翻动的杯子不完全相同,我们可以规定;第1次,第1只杯子不动;第2次,第2
只杯子不动;……第6次,第6只杯子不动,这样经过6次后我们会发现杯口全部朝下了。
点评:上述解法巧在思考问题的对立面,能从"每次翻动5只"想到"每次有1只杯子不动"是使问题简化的关键。
问题Ⅱ:如果将问题Ⅰ中的六只改为五只,每次翻动五只改为每次翻动四只,你现在还能否经过若干次后,将桌面上的五只杯子的杯口全部朝下吗?
分析:我们完全可以仿着问题Ⅰ的解法做下去,但最后发现经过6次翻动后,杯口又全部朝上了,如果接着按这种方法翻下去,我们很清楚地看到是无法达到目标的,这时很自然地会使我们思考下列问题:(1)是我们的翻法还不够好吗?换一种翻法也许会达到要求呢?还是无论怎么翻,都无法使杯口朝下呢?(2)为什么问题Ⅰ与问题Ⅱ不同呢?他们的区别又在哪呢?如把问题Ⅱ中的杯子数和每次翻动数再改一改,又会怎样呢?
引入中问题Ⅱ的解决:
(1)解:首先,我们发现对于一只杯子来说,只当翻动奇数次时,杯口方向改变,所以要使5只杯子的杯口全部变为朝下,那么每只杯子都要翻动奇数次。5个奇数的和为奇数。所以翻动的总次数为奇数时才能使5只杯子的杯口全朝下,而每次翻动4只,不管翻动多少次,翻动的总张数都是偶数,所以无论翻动多少次都不可能使杯口全部朝下。
(2)问题Ⅰ与问题Ⅱ的不同之处是什么?
解:问题Ⅰ与问题Ⅱ的的相同之处是:都要使所有杯子的杯口全部朝下,且每只杯子都要翻动奇数次。不同之处在于:问题Ⅰ中需要翻动的总只数为偶数,每次翻动奇数只,这样翻动偶数次后,总次数有可能达到要求;问题Ⅱ中需要翻动的总只数为奇数,每次翻动偶数只,所以无论翻动多少次总只数都为偶数不可能是奇数。
总结:利用奇偶性分析解题是常用的两种思考方法:
1通过判断题目中某些数的奇偶性,运用奇数和偶数的性质,尤其是奇数不等于偶数的属性,进行研究,使问题得到解决
2 把问题中的考察对象,按某种规律分成两大类,分别对应于奇数与偶数,然后借助于奇偶的性质,对其中的数量关系进行分析,得到某些结果,再把这些结果回到原来考察对象上,使问题得到解决。
解题时,常用反证
练习:
1.在黑板上写上1,2,…,909,只要黑板上还有两个或两个以上的数就擦去其中的任意两个数a,b,并写上a-b(其中a≥b)。问:最后黑板上剩下的是奇数还是偶数?
奇数。解:黑板上所有数的和S=1+2+…+909是一个奇数,每操作一次,总和S减少了a+b-(a-b)=2b,这是一个偶数,说明总和S的奇偶性不变。由于开始时S是奇数,因此终止时S仍是一个奇数。
2.19个球队进行比赛,要求每个球队都与其它5个球队比赛一场,这样的安排
的人数是奇数还是偶数?请说明理由。
分析与解:通常握手是两人的事。甲、乙两人握手,对于甲是握手1次,对于乙也是握手1次,两人握手次数的和是2。所以一群人握手,不论人数是奇数还是偶数,握手的总次数一定是偶数。
把聚会的人分成两类:A类是握手次数是偶数的人,B类是握手次数是奇数的人。
A类中每人握手的次数都是偶数,所以A类人握手的总次数也是偶数。又因为所有人握手的总次数也是偶数,偶数-偶数=偶数,所以B类人握手的总次数也是偶数。
握奇数次手的那部分人即B类人的人数是奇数还是偶数呢?如果是奇数,那么因为“奇数个奇数之和是奇数”,所以得到B类人握手的总次数是奇数,与前面得到的结论矛盾,所以B类人即握过奇数次手的人数是偶数。