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奧數(shù)小學奧數(shù)基礎教程(五年級)小學奧數(shù)基礎教程(五年級)第1講數(shù)字迷(一)第2講數(shù)字謎(二)第3講定義新運算(一)第4講定義新運算(二)第5講數(shù)的整除性(一)第6講數(shù)的整除性(二)第7講奇偶性(一)第8講奇偶性(二)第9講奇偶性(三)第10講質數(shù)與合數(shù)第11講分解質因數(shù)第12講最大公約數(shù)與最小公倍數(shù)(一)第13講最大公約數(shù)與最小公倍數(shù)(二)第14講余數(shù)問題第15講孫子問題與逐步約束法第16講巧算24第17講位置原則第18講最大最小第19講圖形的分割與拼接第20講多邊形的面積第21講用等量代換求面積第22用割補法求面積第23講列方程解應用題第24講行程問題(一)第25講行程問題(二)第26講行程問題(三)第27講邏輯問題(一)第28講邏輯問題(二)第29講抽屜原理(一)第30講抽屜原理(二)

第1講數(shù)字謎(一)數(shù)字謎的內容在三年級和四年級都講過,同學們已經(jīng)掌握了不少方法。例如用猜想、拼湊、排除、枚舉等方法解題。數(shù)字謎涉及的知識多,思考性強,所以很能鍛煉我們的思維。這兩講除了復習鞏固學過的知識外,還要講述數(shù)字謎的代數(shù)解法及小數(shù)的除法豎式問題。例1把+,-,×,÷四個運算符號,分別填入下面等式的○內,使等式成立(每個運算符號只準使用一次):(5○13○7)○(17○9)=12。分析與解:因為運算結果是整數(shù),在四則運算中只有除法運算可能出現(xiàn)分數(shù),所以應首先確定“÷”的位置。當“÷”在第一個○內時,因為除數(shù)是13,要想得到整數(shù),只有第二個括號內是13的倍數(shù),此時只有下面一種填法,不合題意。(5÷13-7)×(17+9)。當“÷”在第二或第四個○內時,運算結果不可能是整數(shù)。當“÷”在第三個○內時,可得下面的填法:(5+13×7)÷(17-9)=12。例2將1~9這九個數(shù)字分別填入下式中的□中,使等式成立:□□□×□□=□□×□□=5568。解:將5568質因數(shù)分解為5568=26×3×29。由此容易知道,將5568分解為兩個兩位數(shù)的乘積有兩種:58×96和64×87,分解為一個兩位數(shù)與一個三位數(shù)的乘積有六種:12×464,16×348,24×232,29×192,32×174,48×116。顯然,符合題意的只有下面一種填法:174×32=58×96=5568。例3在443后面添上一個三位數(shù),使得到的六位數(shù)能被573整除。分析與解:先用443000除以573,通過所得的余數(shù),可以求出應添的三位數(shù)。由443000÷573=773……71推知,443000+(573-71)=443502一定能被573整除,所以應添502。例4已知六位數(shù)33□□44是89的倍數(shù),求這個六位數(shù)。分析與解:因為未知的數(shù)碼在中間,所以我們采用兩邊做除法的方法求解。先從右邊做除法。由被除數(shù)的個位是4,推知商的個位是6;由左下式知,十位相減后的差是1,所以商的十位是9。這時,雖然89×96=8544,但不能認為六位數(shù)中間的兩個□內是85,因為還沒有考慮前面兩位數(shù)。再從左邊做除法。如右上式所示,a可能是6或7,所以b只可能是7或8。由左、右兩邊做除法的商,得到商是3796或3896。由3796×89=337844,3896×89=346744知,商是3796,所求六位數(shù)是337844。例5在左下方的加法豎式中,不同的字母代表不同的數(shù)字,相同的字母代表相同的數(shù)字,請你用適當?shù)臄?shù)字代替字母,使加法豎式成立。分析與解:先看豎式的個位。由Y+N+N=Y或Y+10,推知N要么是0,要么是5。如果N=5,那么要向上進位,由豎式的十位加法有T+E+E+1=T或T+10,等號兩邊的奇偶性不同,所以N≠5,N=0。此時,由豎式的十位加法T+E+E=T或T+10,E不是0就是5,但是N=0,所以E=5。豎式千位、萬位的字母與加數(shù)的千位、萬位上的字母不同,說明百位、千位加法都要向上進位。因為N=0,所以I≠0,推知I=1,O=9,說明百位加法向千位進2。再看豎式的百位加法。因為十位加法向百位進1,百位加法向千位進2,且X≠0或1,所以R+T+T+1≥22,再由R,T都不等于9知,T只能是7或8。若T=7,則R=8,X=3,這時只剩下數(shù)字2,4,6沒有用過,而S只比F大1,S,F(xiàn)不可能是2,4,6中的數(shù),矛盾。若T=8,則R只能取6或7。R=6時,X=3,這時只剩下2,4,7,同上理由,出現(xiàn)矛盾;R=7時,X=4,剩下數(shù)字2,3,6,可取F=2,S=3,Y=6。所求豎式見上頁右式。解這類題目,往往要找準突破口,還要整體綜合研究,不能想一步填一個數(shù)。這個題目是美國數(shù)學月刊上刊登的趣題,豎式中從上到下的四個詞分別是40,10,10,60,而40+10+10正好是60,真是巧極了!例6在左下方的減法算式中,每個字母代表一個數(shù)字,不同的字母代表不同的數(shù)字。請你填上適當?shù)臄?shù)字,使豎式成立。分析與解:按減法豎式分析,看來比較難。同學們都知道,加、減法互為逆運算,是否可以把減法變成加法來研究呢(見右上式)?不妨試試看。因為百位加法只能向千位進1,所以E=9,A=1,B=0。如果個位加法不向上進位,那么由十位加法1+F=10,得F=9,與E=9矛盾,所以個位加法向上進1,由1+F+1=10,得到F=8,這時C=7。余下的數(shù)字有2,3,4,5,6,由個位加法知,G比D大2,所以G,D分別可取4,2或5,3或6,4。所求豎式是解這道題啟發(fā)我們,如果做題時遇到麻煩,不妨根據(jù)數(shù)學的有關概念、法則、定律把原題加以變換,將不熟悉的問題變?yōu)槭煜さ膯栴}。另外,做題時要考慮解的情況,是否有多個解。

練習11.在一個四位數(shù)的末尾添零后,把所得的數(shù)減去原有的四位數(shù),差是621819,求原來的四位數(shù)。2.在下列豎式中,不同的字母代表不同的數(shù)字,相同的字母代表相同的數(shù)字。請你用適當?shù)臄?shù)字代替字母,使豎式成立:3.在下面的算式中填上括號,使得計算結果最大:1÷2÷3÷4÷5÷6÷7÷8÷9。4.在下面的算式中填上若干個(),使得等式成立:1÷2÷3÷4÷5÷6÷7÷8÷9=2.8。5.將1~9分別填入下式的□中,使等式成立:□□×□□=□□×□□□=3634。6.六位數(shù)391□□□是789的倍數(shù),求這個六位數(shù)。7.已知六位數(shù)7□□888是83的倍數(shù),求這個六位數(shù)。

第2講數(shù)字謎(二)

這一講主要講數(shù)字謎的代數(shù)解法及小數(shù)的除法豎式問題。例1在下面的算式中,不同的字母代表不同的數(shù)字,相同的字母代表相分析與解:這道題可以從個位開始,比較等式兩邊的數(shù),逐個確定各個(100000+x)×3=10x+1,300000+3x=10x+1,7x=299999,x=42857。這種代數(shù)方法干凈利落,比用傳統(tǒng)方法解簡潔。我們再看幾個例子。例2在□內填入適當?shù)臄?shù)字,使左下方的乘法豎式成立。求豎式。例3左下方的除法豎式中只有一個8,請在□內填入適當?shù)臄?shù)字,使除法豎式成立。解:豎式中除數(shù)與8的積是三位數(shù),而與商的百位和個位的積都是四位數(shù),所以x=112,被除數(shù)為989×112=110768。右上式為所求豎式。代數(shù)解法雖然簡潔,但只適用于一些特殊情況,大多數(shù)情況還要用傳統(tǒng)的方法。例4在□內填入適當數(shù)字,使下頁左上方的小數(shù)除法豎式成立。分析與解:先將小數(shù)除法豎式化為我們較熟悉的整數(shù)除法豎式(見下頁右上方豎式)??梢钥闯觯龜?shù)與商的后三位數(shù)的乘積是1000=23×53的倍數(shù),即除數(shù)和商的后三位數(shù)一個是23=8的倍數(shù),另一個是53=125的奇數(shù)倍,因為除數(shù)是兩位數(shù),所以除數(shù)是8的倍數(shù)。又由豎式特點知a=9,從而除數(shù)應是96的兩位數(shù)的約數(shù),可能的取值有96,48,32,24和16。因為,c=5,5與除數(shù)的乘積仍是兩位數(shù),所以除數(shù)只能是16,進而推知b=6。因為商的后三位數(shù)是125的奇數(shù)倍,只能是125,375,625和875之一,經(jīng)試驗只能取375。至此,已求出除數(shù)為16,商為6.375,故被除數(shù)為6.375×16=102。右式即為所求豎式。求解此類小數(shù)除法豎式題,應先將其化為整數(shù)除法豎式,如果被除數(shù)的末尾出現(xiàn)n個0,則在除數(shù)和商中,一個含有因子2n(不含因子5),另一個含有因子5n(不含因子2),以此為突破口即可求解。例5一個五位數(shù)被一個一位數(shù)除得到下頁的豎式(1),這個五位數(shù)被另一個一位數(shù)除得到下頁的豎式(2),求這個五位數(shù)。分析與解:由豎式(1)可以看出被除數(shù)為10**0(見豎式(1)'),豎式(1)的除數(shù)為3或9。在豎式(2)中,被除數(shù)的前兩位數(shù)10不能被整數(shù)整除,故除數(shù)不是2或5,而被除數(shù)的后兩位數(shù)*0能被除數(shù)整除,所以除數(shù)是4,6或8。當豎式(1)的除數(shù)為3時,由豎式(1)'知,a=1或2,所以被除數(shù)為100*0或101*0,再由豎式(2)中被除數(shù)的前三位數(shù)和后兩位數(shù)分別能被除數(shù)整除,可得豎式(2)的除數(shù)為4,被除數(shù)為10020;當豎式(1)的除數(shù)為9時,由能被9整除的數(shù)的特征,被除數(shù)的百位與十位數(shù)字之和應為8。因為豎式(2)的除數(shù)只能是4,6,8,由豎式(2)知被除數(shù)的百位數(shù)為偶數(shù),故被除數(shù)只有10080,10260,10440和10620四種可能,最后由豎式(2)中被除數(shù)的前三位數(shù)和后兩位數(shù)分別能被除數(shù)整除,且十位數(shù)不能被除數(shù)整除,可得豎式(2)的除數(shù)為8,被除數(shù)為10440。所以這個五位數(shù)是10020或10440。

練習21.下面各算式中,相同的字母代表相同的數(shù)字,不同的字母代表不同的2.用代數(shù)方法求解下列豎式:3.在□內填入適當?shù)臄?shù)字,使下列小數(shù)除法豎式成立:

第3講定義新運算(一)我們已經(jīng)學習過加、減、乘、除運算,這些運算,即四則運算是數(shù)學中最基本的運算,它們的意義、符號及運算律已被同學們熟知。除此之外,還會有什么別的運算嗎?這兩講我們就來研究這個問題。這些新的運算及其符號,在中、小學課本中沒有統(tǒng)一的定義及運算符號,但學習討論這些新運算,對于開拓思路及今后的學習都大有益處。例1對于任意數(shù)a,b,定義運算“*”:a*b=a×b-a-b。求12*4的值。分析與解:根據(jù)題目定義的運算要求,直接代入后用四則運算即可。12*4=12×4-12-4=48-12-4=32。根據(jù)以上的規(guī)定,求10△6的值。3,x>=2,求x的值。分析與解:按照定義的運算,<1,2,3,x>=2,x=6。由上面三例看出,定義新運算通常是用某些特殊符號表示特定的運算意義。新運算使用的符號應避免使用課本上明確定義或已經(jīng)約定俗成的符號,如+,-,×,÷,<,>等,以防止發(fā)生混淆,而表示新運算的運算意義部分,應使用通常的四則運算符號。如例1中,a*b=a×b-a-b,新運算符號使用“*”,而等號右邊新運算的意義則用四則運算來表示。分析與解:按新運算的定義,符號“⊙”表示求兩個數(shù)的平均數(shù)。四則運算中的意義相同,即先進行小括號中的運算,再進行小括號外面的運算。按通常的規(guī)則從左至右進行運算。分析與解:從已知的三式來看,運算“”表示幾個數(shù)相加,每個加數(shù)各數(shù)位上的數(shù)都是符號前面的那個數(shù),而符號后面的數(shù)是幾,就表示幾個數(shù)之和,其中第1個數(shù)是1位數(shù),第2個數(shù)是2位數(shù),第3個數(shù)是3位數(shù)……按此規(guī)定,得35=3+33+333+3333+33333=37035。從例5知,有時新運算的規(guī)定不是很明顯,需要先找規(guī)律,然后才能進行運算。例6對于任意自然數(shù),定義:n!=1×2×…×n。例如4!=1×2×3×4。那么1!+2!+3!+…+100!的個位數(shù)字是幾?分析與解:1!=1,2!=1×2=2,3!=1×2×3=6,4!=1×2×3×4=24,5!=1×2×3×4×5=120,6!=1×2×3×4×5×6=720,……由此可推知,從5!開始,以后6!,7!,8!,…,100!的末位數(shù)字都是0。所以,要求1!+2!+3!+…+100!的個位數(shù)字,只要把1!至4!的個位數(shù)字相加便可求得:1+2+6+4=13。所求的個位數(shù)字是3。例7如果m,n表示兩個數(shù),那么規(guī)定:m¤n=4n-(m+n)÷2。求3¤(4¤6)¤12的值。解:3¤(4¤6)¤12=3¤[4×6-(4+6)÷2]¤12=3¤19¤12=[4×19-(3+19)÷2]¤12=65¤12=4×12-(65+12)÷2=9.5。練習31.對于任意的兩個數(shù)a和b,規(guī)定a*b=3×a-b÷3。求8*9的值。2.已知ab表示a除以3的余數(shù)再乘以b,求134的值。3.已知ab表示(a-b)÷(a+b),試計算:(53)(106)。4.規(guī)定a◎b表示a與b的積與a除以b所得的商的和,求8◎2的值。5.假定m

n表示m的3倍減去n的2倍,即m

n=3m-2n。(2)已知x

(4

1)=7,求x的值。7.對于任意的兩個數(shù)P,Q,規(guī)定P☆Q=(P×Q)÷4。例如:2☆8=(2×8)÷4。已知x☆(8☆5)=10,求x的值。8.定義:a△b=ab-3b,ab=4a-b/a。計算:(4△3)△(2b)。9.已知:23=2×3×4,45=4×5×6×7×8,……求(44)÷(33)的值。

第4講定義新運算(二)例1已知a※b=(a+b)-(a-b),求9※2的值。分析與解:這是一道很簡單的題,把a=9,b=2代入新運算式,即可算出結果。但是,根據(jù)四則運算的法則,我們可以先把新運算“※”化簡,再求結果。a※b=(a+b)-(a-b)=a+b-a+b=2b。所以,9※2=2×2=4。由例1可知,如果定義的新運算是用四則混合運算表示,那么在符合四則混合運算的性質、法則的前提下,不妨先化簡表示式。這樣,可以既減少運算量,又提高運算的準確度。例2定義運算:a⊙b=3a+5ab+kb,其中a,b為任意兩個數(shù),k為常數(shù)。比如:2⊙7=3×2+5×2×7+7k。(1)已知5⊙2=73。問:8⊙5與5⊙8的值相等嗎?(2)當k取什么值時,對于任何不同的數(shù)a,b,都有a⊙b=b⊙a,即新運算“⊙”符合交換律?分析與解:(1)首先應當確定新運算中的常數(shù)k。因為5⊙2=3×5+5×5×2+k×2=65+2k,所以由已知5⊙2=73,得65+2k=73,求得k=(73-65)÷2=4。定義的新運算是:a⊙b=3a+5ab+4b。8⊙5=3×8+5×8×5+4×5=244,5⊙8=3×5+5×5×8+4×8=247。因為244≠247,所以8⊙5≠5⊙8。(2)要使a⊙b=b⊙a,由新運算的定義,有3a+5ab+kb=3b+5ab+ka,3a+kb-3b-ka=0,3×(a-b)-k(a-b)=0,(3-k)(a-b)=0。對于兩個任意數(shù)a,b,要使上式成立,必有3-k=0,即k=3。當新運算是a⊙b=3a+5ab+3b時,具有交換律,即a⊙b=b⊙a。例3對兩個自然數(shù)a和b,它們的最小公倍數(shù)與最大公約數(shù)的差,定義為a☆b,即a☆b=[a,b]-(a,b)。比如,10和14的最小公倍數(shù)是70,最大公約數(shù)是2,那么10☆14=70-2=68。(1)求12☆21的值;(2)已知6☆x=27,求x的值。分析與解:(1)12☆21=[12,21]-(12,21)=84-3=81;(2)因為定義的新運算“☆”沒有四則運算表達式,所以不能直接把數(shù)代入表達式求x,只能用推理的方法。因為6☆x=[6,x]-(6,x)=27,而6與x的最大公約數(shù)(6,x)只能是1,2,3,6。所以6與x的最小公倍數(shù)[6,x]只能是28,29,30,33。這四個數(shù)中只有30是6的倍數(shù),所以6與x的最小公倍數(shù)和最大公約數(shù)分別是30和3。因為a×b=[a,b]×(a,b),所以6×x=30×3,由此求得x=15。例4a表示順時針旋轉90°,b表示順時針旋轉180°,c表示逆時針旋轉90°,d表示不轉。定義運算“◎”表示“接著做”。求:a◎b;b◎c;c◎分析與解:a◎b表示先順時針轉90°,再順時針轉180°,等于順時針轉270°,也等于逆時針轉90°,所以a◎b=c。b◎c表示先順時針轉180°,再逆時針轉90°,等于順時針轉90°,所以b◎c=a。c◎a表示先逆時針轉90°,再順時針轉90°,等于沒轉動,所以c◎a=d。對于a,b,c,d四種運動,可以做一個關于“◎”的運算表(見下表)。比如c◎b,由c所在的行和b所在的列,交叉處a就是c◎b的結果。因為運算◎符合交換律,所以由c所在的列和b所在的行也可得到相同的結果。例5對任意的數(shù)a,b,定義:f(a)=2a+1,g(b)=b×b。(1)求f(5)-g(3)的值;(2)求f(g(2))+g(f(2))的值;(3)已知f(x+1)=21,求x的值。解:(1)f(5)-g(3)=(2×5+1)-(3×3)=2;(2)f(g(2))+g(f(2))=f(2×2)+g(2×2+1)=f(4)+g(5)=(2×4+1)+(5×5)=34;(3)f(x+1)=2×(x+1)+1=2x+3,由f(x+1)=21,知2x+3=21,解得x=9。練習42.定義兩種運算“※”和“△”如下:a※b表示a,b兩數(shù)中較小的數(shù)的3倍,a△b表示a,b兩數(shù)中較大的數(shù)的2.5倍。比如:4※5=4×3=12,4△5=5×2.5=12.5。計算:[(0.6※0.5)+(0.3△0.8)]÷[(1.2※0.7)-(0.64△0.2)]。4.設m,n是任意的自然數(shù),A是常數(shù),定義運算m⊙n=(A×m-n)÷4,并且2⊙3=0.75。試確定常數(shù)A,并計算:(5⊙7)×(2⊙2)÷(3⊙2)。5.用a,b,c表示一個等邊三角形圍繞它的中心在同一平面內所作的旋轉運動:a表示順時針旋轉240°,b表示順時針旋轉120°,c表示不旋轉。運算“∨”表示“接著做”。試以a,b,c為運算對象做運算表。6.對任意兩個不同的自然數(shù)a和b,較大的數(shù)除以較小的數(shù),余數(shù)記為ab。比如73=1,529=4,420=0。(1)計算:19982000,(519)19,5(195);(2)已知11x=4,x小于20,求x的值。7.對于任意的自然數(shù)a,b,定義:f(a)=a×a-1,g(b)=b÷2+1。(1)求f(g(6))-g(f(3))的值;(2)已知f(g(x))=8,求x的值。第5講數(shù)的整除性(一)三、四年級已經(jīng)學習了能被2,3,5和4,8,9,6以及11整除的數(shù)的特征,也學習了一些整除的性質。這兩講我們系統(tǒng)地復習一下數(shù)的整除性質,并利用這些性質解答一些問題。數(shù)的整除性質主要有:(1)如果甲數(shù)能被乙數(shù)整除,乙數(shù)能被丙數(shù)整除,那么甲數(shù)能被丙數(shù)整除。(2)如果兩個數(shù)都能被一個自然數(shù)整除,那么這兩個數(shù)的和與差都能被這個自然數(shù)整除。(3)如果一個數(shù)能分別被幾個兩兩互質的自然數(shù)整除,那么這個數(shù)能被這幾個兩兩互質的自然數(shù)的乘積整除。(4)如果一個質數(shù)能整除兩個自然數(shù)的乘積,那么這個質數(shù)至少能整除這兩個自然數(shù)中的一個。(5)幾個數(shù)相乘,如果其中一個因數(shù)能被某數(shù)整除,那么乘積也能被這個數(shù)整除。靈活運用以上整除性質,能解決許多有關整除的問題。例1在□里填上適當?shù)臄?shù)字,使得七位數(shù)□7358□□能分別被9,25和8整除。分析與解:分別由能被9,25和8整除的數(shù)的特征,很難推斷出這個七位數(shù)。因為9,25,8兩兩互質,由整除的性質(3)知,七位數(shù)能被9×25×8=1800整除,所以七位數(shù)的個位,十位都是0;再由能被9整除的數(shù)的特征,推知首位數(shù)應填4。這個七位數(shù)是4735800。例2由2000個1組成的數(shù)111…11能否被41和271這兩個質數(shù)整除?分析與解:因為41×271=11111,所以由每5個1組成的數(shù)11111能被41和271整除。按“11111”把2000個1每五位分成一節(jié),2000÷5=400,就有400節(jié),因為2000個1組成的數(shù)11…11能被11111整除,而11111能被41和271整除,所以根據(jù)整除的性質(1)可知,由2000個1組成的數(shù)111…11能被41和271整除。例3現(xiàn)有四個數(shù):76550,76551,76552,76554。能不能從中找出兩個數(shù),使它們的乘積能被12整除?分析與解:根據(jù)有關整除的性質,先把12分成兩數(shù)之積:12=12×1=6×2=3×4。要從已知的四個數(shù)中找出兩個,使其積能被12整除,有以下三種情況:(1)找出一個數(shù)能被12整除,這個數(shù)與其它三個數(shù)中的任何一個的乘積都能被12整除;(2)找出一個數(shù)能被6整除,另一個數(shù)能被2整除,那么它們的積就能被12整除;(3)找出一個數(shù)能被4整除,另一個數(shù)能被3整除,那么它們的積能被12整除。容易判斷,這四個數(shù)都不能被12整除,所以第(1)種情況不存在。對于第(2)種情況,四個數(shù)中能被6整除的只有76554,而76550,76552是偶數(shù),所以可以選76554和76550,76554和76552。對于第(3)種情況,四個數(shù)中只有76552能被4整除,76551和76554都能被3整除,所以可以選76552和76551,76552和76554。綜合以上分析,去掉相同的,可知兩個數(shù)的乘積能被12整除的有以下三組數(shù):76550和76554,76552和76554,76551和76552。例4在所有五位數(shù)中,各位數(shù)字之和等于43且能夠被11整除的數(shù)有哪些?分析與解:從題設的條件分析,對所求五位數(shù)有兩個要求:①各數(shù)位上的數(shù)字之和等于43;②能被11整除。因為能被11整除的五位數(shù)很多,而各數(shù)位上的數(shù)字之和等于43的五位數(shù)較少,所以應選擇①為突破口。有兩種情況:(1)五位數(shù)由一個7和四個9組成;(2)五位數(shù)由兩個8和三個9組成。上面兩種情況中的五位數(shù)能不能被11整除?9,8,7如何擺放呢?根據(jù)被11整除的數(shù)的特征,如果奇數(shù)位數(shù)字之和是27,偶數(shù)位數(shù)字之和是16,那么差是11,就能被11整除。滿足這些要求的五位數(shù)是:97999,99979,98989。例5能不能將從1到10的各數(shù)排成一行,使得任意相鄰的兩個數(shù)之和都能被3整除?分析與解:10個數(shù)排成一行的方法很多,逐一試驗顯然行不通。我們采用反證法。假設題目的要求能實現(xiàn)。那么由題意,從前到后每兩個數(shù)一組共有5組,每組的兩數(shù)之和都能被3整除,推知1~10的和也應能被3整除。實際上,1~10的和等于55,不能被3整除。這個矛盾說明假設不成立,所以題目的要求不能實現(xiàn)。

練習51.已知4205和2813都是29的倍數(shù),1392和7018是不是29的倍數(shù)?2.如果兩個數(shù)的和是64,這兩個數(shù)的積可以整除4875,那么這兩個數(shù)的差是多少?3.173□是個四位數(shù)。數(shù)學老師說:“我在這個□中先后填入3個數(shù)字,所得到的3個四位數(shù),依次可以被9,11,6整除。”問:數(shù)學老師先后填入的3個數(shù)字之和是多少?班有多少名學生?6.能不能將從1到9的各數(shù)排成一行,使得任意相鄰的兩個數(shù)之和都能被3整除?

第6講數(shù)的整除性(二)我們先看一個特殊的數(shù)——1001。因為1001=7×11×13,所以凡是1001的整數(shù)倍的數(shù)都能被7,11和13整除。能被7,11和13整除的數(shù)的特征:如果數(shù)A的末三位數(shù)字所表示的數(shù)與末三位數(shù)以前的數(shù)字所表示的數(shù)之差(大數(shù)減小數(shù))能被7或11或13整除,那么數(shù)A能被7或11或13整除。否則,數(shù)A就不能被7或11或13整除。例2判斷306371能否被7整除?能否被13整除?解:因為371-306=65,65是13的倍數(shù),不是7的倍數(shù),所以306371能被13整除,不能被7整除。例3已知10□8971能被13整除,求□中的數(shù)。解:10□8-971=1008-971+□0=37+□0。上式的個位數(shù)是7,若是13的倍數(shù),則必是13的9倍,由13×9-37=80,推知□中的數(shù)是8。2位數(shù)進行改寫。根據(jù)十進制數(shù)的意義,有因為100010001各數(shù)位上數(shù)字之和是3,能夠被3整除,所以這個12位數(shù)能被3整除。根據(jù)能被7(或13)整除的數(shù)的特征,100010001與(100010-1=)100009要么都能被7(或13)整除,要么都不能被7(或13)整除。同理,100009與(100-9=)91要么都能被7(或13)整除,要么都不能被7(或13)整除。因為91=7×13,所以100010001能被7和13整除,推知這個12位數(shù)能被7和13整除。分析與解:根據(jù)能被7整除的數(shù)的特征,555555與999999都能被7因為上式中等號左邊的數(shù)與等號右邊第一個數(shù)都能被7整除,所以等號右邊第二個數(shù)也能被7整除,推知55□99能被7整除。根據(jù)能被7整除的數(shù)的特征,□99-55=□44也應能被7整除。由□44能被7整除,易知□內應是6。下面再告訴大家兩個判斷整除性的小竅門。判斷一個數(shù)能否被27或37整除的方法:對于任何一個自然數(shù),從個位開始,每三位為一節(jié)將其分成若干節(jié),然后將每一節(jié)上的數(shù)連加,如果所得的和能被27(或37)整除,那么這個數(shù)一定能被27(或37)整除;否則,這個數(shù)就不能被27(或37)整除。例6判斷下列各數(shù)能否被27或37整除:(1)2673135;(2)8990615496。解:(1)2673135=2,673,135,2+673+135=810。因為810能被27整除,不能被37整除,所以2673135能被27整除,不能被37整除。(2)8990615496=8,990,615,496,8+990+615+496=2,109。2,109大于三位數(shù),可以再對2,109的各節(jié)求和,2+109=111。因為111能被37整除,不能被27整除,所以2109能被37整除,不能被27整除,進一步推知8990615496能被37整除,不能被27整除。由上例看出,若各節(jié)的數(shù)之和大于三位數(shù),則可以再連續(xù)對和的各節(jié)求和。判斷一個數(shù)能否被個位是9的數(shù)整除的方法:為了敘述方便,將個位是9的數(shù)記為k9(=10k+9),其中k為自然數(shù)。對于任意一個自然數(shù),去掉這個數(shù)的個位數(shù)后,再加上個位數(shù)的(k+1)倍。連續(xù)進行這一變換。如果最終所得的結果等于k9,那么這個數(shù)能被k9整除;否則,這個數(shù)就不能被k9整除。例7(1)判斷18937能否被29整除;(2)判斷296416與37289能否被59整除。解:(1)上述變換可以表示為:由此可知,296416能被59整除,37289不能被59整除。一般地,每進行一次變換,被判斷的數(shù)的位數(shù)就將減少一位。當被判斷的數(shù)變換到小于除數(shù)時,即可停止變換,得出不能整除的結論。

練習61.下列各數(shù)哪些能被7整除?哪些能被13整除?88205,167128,250894,396500,675696,796842,805532,75778885。2.六位數(shù)175□62是13的倍數(shù)?!踔械臄?shù)字是幾?7.九位數(shù)8765□4321能被21整除,求中間□中的數(shù)。8.在下列各數(shù)中,哪些能被27整除?哪些能被37整除?1861026,1884924,2175683,2560437,11159126,131313555,266117778。9.在下列各數(shù)中,哪些能被19整除?哪些能被79整除?55119,55537,62899,71258,186637,872231,5381717。

第7講奇偶性(一)整數(shù)按照能不能被2整除,可以分為兩類:(1)能被2整除的自然數(shù)叫偶數(shù),例如0,2,4,6,8,10,12,14,16,…(2)不能被2整除的自然數(shù)叫奇數(shù),例如1,3,5,7,9,11,13,15,17,…整數(shù)由小到大排列,奇、偶數(shù)是交替出現(xiàn)的。相鄰兩個整數(shù)大小相差1,所以肯定是一奇一偶。因為偶數(shù)能被2整除,所以偶數(shù)可以表示為2n的形式,其中n為整數(shù);因為奇數(shù)不能被2整除,所以奇數(shù)可以表示為2n+1的形式,其中n為整數(shù)。每一個整數(shù)不是奇數(shù)就是偶數(shù),這個屬性叫做這個數(shù)的奇偶性。奇偶數(shù)有如下一些重要性質:(1)兩個奇偶性相同的數(shù)的和(或差)一定是偶數(shù);兩個奇偶性不同的數(shù)的和(或差)一定是奇數(shù)。反過來,兩個數(shù)的和(或差)是偶數(shù),這兩個數(shù)奇偶性相同;兩個數(shù)的和(或差)是奇數(shù),這兩個數(shù)肯定是一奇一偶。(2)奇數(shù)個奇數(shù)的和(或差)是奇數(shù);偶數(shù)個奇數(shù)的和(或差)是偶數(shù)。任意多個偶數(shù)的和(或差)是偶數(shù)。(3)兩個奇數(shù)的乘積是奇數(shù),一個奇數(shù)與一個偶數(shù)的乘積一定是偶數(shù)。(4)若干個數(shù)相乘,如果其中有一個因數(shù)是偶數(shù),那么積必是偶數(shù);如果所有因數(shù)都是奇數(shù),那么積就是奇數(shù)。反過來,如果若干個數(shù)的積是偶數(shù),那么因數(shù)中至少有一個是偶數(shù);如果若干個數(shù)的積是奇數(shù),那么所有的因數(shù)都是奇數(shù)。(5)在能整除的情況下,偶數(shù)除以奇數(shù)得偶數(shù);偶數(shù)除以偶數(shù)可能得偶數(shù),也可能得奇數(shù)。奇數(shù)肯定不能被偶數(shù)整除。(6)偶數(shù)的平方能被4整除;奇數(shù)的平方除以4的余數(shù)是1。因為(2n)2=4n2=4×n2,所以(2n)2能被4整除;因為(2n+1)2=4n2+4n+1=4×(n2+n)+1,所以(2n+1)2除以4余1。(7)相鄰兩個自然數(shù)的乘積必是偶數(shù),其和必是奇數(shù)。(8)如果一個整數(shù)有奇數(shù)個約數(shù)(包括1和這個數(shù)本身),那么這個數(shù)一定是平方數(shù);如果一個整數(shù)有偶數(shù)個約數(shù),那么這個數(shù)一定不是平方數(shù)。整數(shù)的奇偶性能解決許多與奇偶性有關的問題。有些問題表面看來似乎與奇偶性一點關系也沒有,例如染色問題、覆蓋問題、棋類問題等,但只要想辦法編上號碼,成為整數(shù)問題,便可利用整數(shù)的奇偶性加以解決。例1下式的和是奇數(shù)還是偶數(shù)?1+2+3+4+…+1997+1998。分析與解:本題當然可以先求出算式的和,再來判斷這個和的奇偶性。但如果能不計算,直接分析判斷出和的奇偶性,那么解法將更加簡潔。根據(jù)奇偶數(shù)的性質(2),和的奇偶性只與加數(shù)中奇數(shù)的個數(shù)有關,與加數(shù)中的偶數(shù)無關。1~1998中共有999個奇數(shù),999是奇數(shù),奇數(shù)個奇數(shù)之和是奇數(shù)。所以,本題要求的和是奇數(shù)。例2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。分析與解:等號左端共有9個數(shù)參加加、減運算,其中有5個奇數(shù),4個偶數(shù)。5個奇數(shù)的和或差仍是奇數(shù),4個偶數(shù)的和或差仍是偶數(shù),因為“奇數(shù)+偶數(shù)=奇數(shù)”,所以題目的要求做不到。例3任意給出一個五位數(shù),將組成這個五位數(shù)的5個數(shù)碼的順序任意改變,得到一個新的五位數(shù)。那么,這兩個五位數(shù)的和能不能等于99999?分析與解:假設這兩個五位數(shù)的和等于99999,則有下式:其中組成兩個加數(shù)的5個數(shù)碼完全相同。因為兩個個位數(shù)相加,和不會大于9+9=18,豎式中和的個位數(shù)是9,所以個位相加沒有向上進位,即兩個個位數(shù)之和等于9。同理,十位、百位、千位、萬位數(shù)字的和也都等于9。所以組成兩個加數(shù)的10個數(shù)碼之和等于9+9+9+9+9=45,是奇數(shù)。另一方面,因為組成兩個加數(shù)的5個數(shù)碼完全相同,所以組成兩個加數(shù)的10個數(shù)碼之和,等于組成第一個加數(shù)的5個數(shù)碼之和的2倍,是偶數(shù)。奇數(shù)≠偶數(shù),矛盾的產(chǎn)生在于假設這兩個五位數(shù)的和等于99999,所以假設不成立,即這兩個數(shù)的和不能等于99999。例4在一次校友聚會上,久別重逢的老同學互相頻頻握手。請問:握過奇數(shù)次手的人數(shù)是奇數(shù)還是偶數(shù)?請說明理由。分析與解:通常握手是兩人的事。甲、乙兩人握手,對于甲是握手1次,對于乙也是握手1次,兩人握手次數(shù)的和是2。所以一群人握手,不論人數(shù)是奇數(shù)還是偶數(shù),握手的總次數(shù)一定是偶數(shù)。把聚會的人分成兩類:A類是握手次數(shù)是偶數(shù)的人,B類是握手次數(shù)是奇數(shù)的人。A類中每人握手的次數(shù)都是偶數(shù),所以A類人握手的總次數(shù)也是偶數(shù)。又因為所有人握手的總次數(shù)也是偶數(shù),偶數(shù)-偶數(shù)=偶數(shù),所以B類人握手的總次數(shù)也是偶數(shù)。握奇數(shù)次手的那部分人即B類人的人數(shù)是奇數(shù)還是偶數(shù)呢?如果是奇數(shù),那么因為“奇數(shù)個奇數(shù)之和是奇數(shù)”,所以得到B類人握手的總次數(shù)是奇數(shù),與前面得到的結論矛盾,所以B類人即握過奇數(shù)次手的人數(shù)是偶數(shù)。例5五(2)班部分學生參加鎮(zhèn)里舉辦的數(shù)學競賽,每張試卷有50道試題。評分標準是:答對一道給3分,不答的題,每道給1分,答錯一道扣1分。試問:這部分學生得分的總和能不能確定是奇數(shù)還是偶數(shù)?分析與解:本題要求出這部分學生的總成績是不可能的,所以應從每個人得分的情況入手分析。因為每道題無論答對、不答或答錯,得分或扣分都是奇數(shù),共有50道題,50個奇數(shù)相加減,結果是偶數(shù),所以每個人的得分都是偶數(shù)。因為任意個偶數(shù)之和是偶數(shù),所以這部分學生的總分必是偶數(shù)。練習71.能否從四個3、三個5、兩個7中選出5個數(shù),使這5個數(shù)的和等于22?2.任意交換一個三位數(shù)的數(shù)字,得一個新的三位數(shù),一位同學將原三位數(shù)與新的三位數(shù)相加,和是999。這位同學的計算有沒有錯?3.甲、乙兩人做游戲。任意指定七個整數(shù)(允許有相同數(shù)),甲將這七個整數(shù)以任意的順序填在下圖第一行的方格內,乙將這七個整數(shù)以任意的順序填在圖中的第二行方格里,然后計算出所有同一列的兩個數(shù)的差(大數(shù)減小數(shù)),再將這七個差相乘。游戲規(guī)則是:若積是偶數(shù),則甲勝;若積是奇數(shù),則乙勝。請說明誰將獲勝。4.某班學生畢業(yè)后相約彼此通信,每兩人間的通信量相等,即甲給乙寫幾封信,乙也要給甲寫幾封信。問:寫了奇數(shù)封信的畢業(yè)生人數(shù)是奇數(shù)還是偶數(shù)?5.A市舉辦五年級小學生“春暉杯”數(shù)學競賽,競賽題30道,記分方法是:底分15分,每答對一道加5分,不答的題,每道加1分,答錯一道扣1分。如果有333名學生參賽,那么他們的總得分是奇數(shù)還是偶數(shù)?6.把下圖中的圓圈任意涂上紅色或藍色。是否有可能使得在同一條直線上的紅圈數(shù)都是奇數(shù)?試講出理由。7.紅星影院有1999個座位,上、下午各放映一場電影。有兩所學校各有1999名學生包場看這兩場電影,那么一定有這樣的座位,上、下午在這個座位上坐的是兩所不同學校的學生,為什么?

第8講奇偶性(二)例1用0~9這十個數(shù)碼組成五個兩位數(shù),每個數(shù)字只用一次,要求它們的和是奇數(shù),那么這五個兩位數(shù)的和最大是多少?分析與解:有時題目的要求比較多,可先考慮滿足部分要求,然后再調整,使最后結果達到全部要求。這道題的幾個要求中,滿足“和最大”是最容易的。暫時不考慮這五個數(shù)的和是奇數(shù)的要求。要使組成的五個兩位數(shù)的和最大,應該把十個數(shù)碼中最大的五個分別放在十位上,即十位上放5,6,7,8,9,而個位上放0,1,2,3,4。根據(jù)奇數(shù)的定義,這樣組成的五個兩位數(shù)中,有兩個是奇數(shù),即個位是1和3的兩個兩位數(shù)。要滿足這五個兩位數(shù)的和是奇數(shù),根據(jù)奇、偶數(shù)相加減的運算規(guī)律,這五個數(shù)中應有奇數(shù)個奇數(shù)?,F(xiàn)有兩個奇數(shù),即個位數(shù)是1,3的兩位數(shù)。所以五個數(shù)的和是偶數(shù),不合要求,必須調整。調整的方法是交換十位與個位上的數(shù)字。要使五個數(shù)有奇數(shù)個奇數(shù),并且五個數(shù)的和盡可能最大,只要將個位和十位上的一個奇數(shù)與一個偶數(shù)交換,并且交換的兩個的數(shù)碼之差盡可能小,由此得到交換5與4的位置。滿足題設要求的五個兩位數(shù)的十位上的數(shù)碼是4,6,7,8,9,個位上的數(shù)碼是0,1,2,3,5,所求這五個數(shù)的和是(4+6+7+8+9)×10+(0+1+2+3+5)=351。例27只杯子全部杯口朝上放在桌子上,每次翻轉其中的2只杯子。能否經(jīng)過若干次翻轉,使得7只杯子全部杯口朝下?分析與解:盲目的試驗,可能總也找不到要領。如果我們分析一下每次翻轉后杯口朝上的杯子數(shù)的奇偶性,就會發(fā)現(xiàn)問題所在。一開始杯口朝上的杯子有7只,是奇數(shù);第一次翻轉后,杯口朝上的變?yōu)?只,仍是奇數(shù);再繼續(xù)翻轉,因為只能翻轉兩只杯子,即只有兩只杯子改變了上、下方向,所以杯口朝上的杯子數(shù)仍是奇數(shù)。類似的分析可以得到,無論翻轉多少次,杯口朝上的杯子數(shù)永遠是奇數(shù),不可能是偶數(shù)0。也就是說,不可能使7只杯子全部杯口朝下。例3有m(m≥2)只杯子全部口朝下放在桌子上,每次翻轉其中的(m-1)只杯子。經(jīng)過若干次翻轉,能使杯口全部朝上嗎?分析與解:當m是奇數(shù)時,(m-1)是偶數(shù)。由例2的分析知,如果每次翻轉偶數(shù)只杯子,那么無論經(jīng)過多少次翻轉,杯口朝上(下)的杯子數(shù)的奇偶性不會改變。一開始m只杯子全部杯口朝下,即杯口朝下的杯子數(shù)是奇數(shù),每次翻轉(m-1)即偶數(shù)只杯子。無論翻轉多少次,杯口朝下的杯子數(shù)永遠是奇數(shù),不可能全部朝上。當m是偶數(shù)時,(m-1)是奇數(shù)。為了直觀,我們先從m=4的情形入手觀察,在下表中用∪表示杯口朝上,∩表示杯口朝下,每次翻轉3只杯子,保持不動的杯子用*號標記。翻轉情況如下:由上表看出,只要翻轉4次,并且依次保持第1,2,3,4只杯子不動,就可達到要求。一般來說,對于一只杯子,要改變它的初始狀態(tài),需要翻奇數(shù)次。對于m只杯子,當m是偶數(shù)時,因為(m-1)是奇數(shù),所以每只杯子翻轉(m-1)次,就可使全部杯子改變狀態(tài)。要做到這一點,只需要翻轉m次,并且依次保持第1,2,…,m只杯子不動,這樣在m次翻轉中,每只杯子都有一次沒有翻轉,即都翻轉了(m-1)次。綜上所述:m只杯子放在桌子上,每次翻轉(m-1)只。當m是奇數(shù)時,無論翻轉多少次,m只杯子不可能全部改變初始狀態(tài);當m是偶數(shù)時,翻轉m次,可以使m只杯子全部改變初始狀態(tài)。例4一本論文集編入15篇文章,這些文章排版后的頁數(shù)分別是1,2,3,…,15頁。如果將這些文章按某種次序裝訂成冊,并統(tǒng)一編上頁碼,那么每篇文章的第一面是奇數(shù)頁碼的最多有幾篇?分析與解:可以先研究排版一本書,各篇文章頁數(shù)是奇數(shù)或偶數(shù)時的規(guī)律。一篇有奇數(shù)頁的文章,它的第一面和最后一面所在的頁碼的奇偶性是相同的,即排版奇數(shù)頁的文章,第一面是奇數(shù)頁碼,最后一面也是奇數(shù)頁碼,而接下去的另一篇文章的第一面是排在偶數(shù)頁碼上。一篇有偶數(shù)頁的文章,它的第一面和最后一面所在的頁碼的奇偶性是相異的,即排版偶數(shù)頁的文章,第一面是奇(偶)數(shù)頁碼,最后一面應是偶(奇)數(shù)頁碼,而緊接的另一篇文章的第一面又是排在奇(偶)數(shù)頁碼上。以上說明本題的解答主要是根據(jù)奇偶特點來處理。題目要求第一面排在奇數(shù)頁碼的文章盡量多。首先考慮有偶數(shù)頁的文章,只要這樣的第一篇文章的第一面排在奇數(shù)頁碼上(如第1頁),那么接著每一篇有偶數(shù)頁的文章都會是第一面排在奇數(shù)頁碼上,共有7篇這樣的文章。然后考慮有奇數(shù)頁的文章,第一篇的第一面排在奇數(shù)頁碼上,第二篇的第一面就會排在偶數(shù)頁碼上,第三篇的第一面排在奇數(shù)頁碼上,如此等等。在8篇奇數(shù)頁的文章中,有4篇的第一面排在奇數(shù)頁碼上。因此最多有7+4=11(篇)文章的第一面排在奇數(shù)頁碼上。例5有大、小兩個盒子,其中大盒內裝1001枚白棋子和1000枚同樣大小的黑棋子,小盒內裝有足夠多的黑棋子。阿花每次從大盒內隨意摸出兩枚棋子,若摸出的兩枚棋子同色,則從小盒內取一枚黑棋子放入大盒內;若摸出的兩枚棋子異色,則把其中白棋子放回大盒內。問:從大盒內摸了1999次棋子后,大盒內還剩幾枚棋子?它們都是什么顏色?分析與解:大盒內裝有黑、白棋子共1001+1000=2001(枚)。因為每次都是摸出2枚棋子放回1枚棋子,所以每摸一次少1枚棋子,摸了1999次后,還剩2001-1999=2(枚)棋子。從大盒內每次摸2枚棋子有以下兩種情況:(1)所摸到的兩枚棋子是同顏色的。此時從小盒內取一枚黑棋子放入大盒內。當所摸兩枚棋子同是黑色,這時大盒內少了一枚黑棋子;當所摸兩枚棋子同是白色,這時大盒內多了一枚黑棋子。(2)所摸到的兩枚棋子是不同顏色的,即一黑一白。這時要把拿出的白棋子放回到大盒,大盒內少了一枚黑棋子。綜合(1)(2),每摸一次,大盒內的黑棋子總數(shù)不是少一枚就是多一枚,即改變了黑棋子數(shù)的奇偶性。原來大盒內有1000枚即偶數(shù)枚黑棋子,摸了1999次,即改變了1999次奇偶性后,還剩奇數(shù)枚黑棋子。因為大盒內只剩下2枚棋子,所以最后剩下的兩枚棋子是一黑一白。例6一串數(shù)排成一行:1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,…到這串數(shù)的第1000個數(shù)為止,共有多少個偶數(shù)?分析與解:首先分析這串數(shù)的組成規(guī)律和奇偶數(shù)情況。1+1=2,2+3=5,3+5=8,5+8=13,…這串數(shù)的規(guī)律是,從第三項起,每一個數(shù)等于前兩個數(shù)的和。根據(jù)奇偶數(shù)的加法性質,可以得出這串數(shù)的奇偶性:奇,奇,偶,奇,奇,偶,奇,奇,偶,……容易看出,這串數(shù)是按“奇,奇,偶”每三個數(shù)為一組周期變化的。1000÷3=333……1,這串數(shù)的前1000個數(shù)有333組又1個數(shù),每組的三個數(shù)中有1個偶數(shù),并且是第3個數(shù),所以這串數(shù)到第1000個數(shù)時,共有333個偶數(shù)。練習81.在11,111,1111,11111,…這些數(shù)中,任何一個數(shù)都不會是某一個自然數(shù)的平方。這樣說對嗎?2.一本書由17個故事組成,各個故事的篇幅分別是1,2,3,…,17頁。這17個故事有各種編排法,但無論怎樣編排,故事正文都從第1頁開始,以后每一個故事都從新一頁碼開始。如果要求安排在奇數(shù)頁碼開始的故事盡量少,那么最少有多少個故事是從奇數(shù)頁碼開始的?3.桌子上放著6只杯子,其中3只杯口朝上,3只杯口朝下。如果每次翻轉5只杯子,那么至少翻轉多少次,才能使6只杯子都杯口朝上?4.70個數(shù)排成一行,除了兩頭的兩個數(shù)以外,每個數(shù)的3倍都恰好等于它兩邊的兩個數(shù)的和,這一行數(shù)的最左邊的幾個數(shù)是這樣的:0,1,3,8,21,…問:最右邊的一個數(shù)是奇數(shù)還是偶數(shù)?5.學校組織運動會,小明領回自己的運動員號碼后,小玲問他:“今天發(fā)放的運動員號碼加起來是奇數(shù)還是偶數(shù)?”小明說:“除開我的號碼,把今天發(fā)的其它號碼加起來,再減去我的號碼,恰好是100?!苯裉彀l(fā)放的運動員號碼加起來,到底是奇數(shù)還是偶數(shù)?6.在黑板上寫出三個整數(shù),然后擦去一個換成所剩兩數(shù)之和,這樣繼續(xù)操作下去,最后得到88,66,99。問:原來寫的三個整數(shù)能否是1,3,5?7.將888件禮品分給若干個小朋友。問:分到奇數(shù)件禮品的小朋友是奇數(shù)還是偶數(shù)?

第9講奇偶性(三)利用奇、偶數(shù)的性質,上兩講已經(jīng)解決了許多有關奇偶性的問題。本講將繼續(xù)利用奇偶性研究一些表面上似乎與奇偶性無關的問題。例1在7×7的正方形的方格表中,以左上角與右下角所連對角線為軸對稱地放置棋子,要求每個方格中放置不多于1枚棋子,且每行正好放3枚棋子,則在這條對角線上的格子里至少放有一枚棋子,這是為什么?分析與解:題目說在指定的這條對角線上的格子里必定至少放有一枚棋子,假設這個說法不對,即對角線上沒放棋子。如下圖所示,因為題目要求擺放的棋子以MN為對稱軸,所以對于MN左下方的任意一格A,總有MN右上方的一格A',A與A'關于MN對稱,所以A與A'要么都放有棋子,要么都沒放棋子。由此推知方格表中放置棋子的總枚數(shù)應是偶數(shù)。而題設每行放3枚棋子,7行共放棋子3×7=21(枚),21是奇數(shù),與上面的推論矛盾。所以假設不成立,即在指定的對角線上的格子中必定至少有一枚棋子。例2對于左下表,每次使其中的任意兩個數(shù)減去或加上同一個數(shù),能否經(jīng)過若干次后(各次減去或加上的數(shù)可以不同),變?yōu)橛蚁卤恚繛槭裁??分析與解:因為每次有兩個數(shù)同時被加上或減去同一個數(shù),所以表中九個數(shù)碼的總和經(jīng)過變化后,等于原來的總和加上或減去那個數(shù)的2倍,因此總和的奇偶性沒有改變。原來九個數(shù)的總和為1+2+…+9=45,是奇數(shù),經(jīng)過若干次變化后,總和仍應是奇數(shù),與右上表九個數(shù)的總和是4矛盾。所以不可能變成右上表。例3左下圖是一套房子的平面圖,圖中的方格代表房間,每個房間都有通向任何一個鄰室的門。有人想從某個房間開始,依次不重復地走遍每一個房間,他的想法能實現(xiàn)嗎?分析與解:如右上圖所示,將相鄰的房間黑、白相間染色。無論從哪個房間開始走,因為總是黑白相間地走過各房間,所以走過的黑、白房間數(shù)最多相差1。而右上圖有7黑5白,所以不可能不重復地走遍每一個房間。例4左下圖是由14個大小相同的方格組成的圖形。試問能不能剪裁成7個由相鄰兩方格組成的長方形?分析與解:將這14個小方格黑白相間染色(見右上圖),有8個黑格,6個白格。相鄰兩個方格必然是一黑一白,如果能剪裁成7個小長方形,那么14個格應當是黑、白各7個,與實際情況不符,所以不能剪裁成7個由相鄰兩個方格組成的長方形。例5在右圖的每個○中填入一個自然數(shù)(可以相同),使得任意兩個相鄰的○中的數(shù)字之差(大數(shù)減小數(shù))恰好等于它們之間所標的數(shù)字。能否辦到?為什么?分析與解:假定圖中5與1之間的○中的數(shù)是奇數(shù),按順時針加上或減去標出的數(shù)字,依次得到各個○中的數(shù)的奇偶性如下:因為上圖兩端是同一個○中的數(shù),不可能既是奇數(shù)又是偶數(shù),所以5與1之間的○中的數(shù)不是奇數(shù)。同理,假定5與1之間的○中的數(shù)是偶數(shù),也將推出矛盾。所以,題目的要求辦不到。例6下頁上圖是半張中國象棋盤,棋盤上已放有一只馬。眾所周知,馬是走“日”字的。請問:這只馬能否不重復地走遍這半張棋盤上的每一個點,然后回到出發(fā)點?分析與解:馬走“日”字,在中國象棋盤上走有什么規(guī)律呢?為方便研究規(guī)律,如下圖所示,先在棋盤各交點處相間標上○和●,圖中共有22個○和23個●。因為馬走“日”字,每步只能從○跳到●,或由●跳到○,所以馬從某點跳到同色的點(指○或●),要跳偶數(shù)步;跳到不同色的點,要跳奇數(shù)步?,F(xiàn)在馬在○點,要跳回這一點,應跳偶數(shù)步,可是棋盤上共有23+22=45(個)點,不可能做到不重復地走遍所有的點后回到出發(fā)點。討論:如果馬的出發(fā)點不是在○點上而是在●點上,那么這只馬能不能不重復地走遍這半張棋盤上的每個點,最后回到出發(fā)點上呢?按照上面的分析,顯然也是不可能的。但是如果放棄“回到出發(fā)點”的要求,那么情況就不一樣了。從某點出發(fā),跳遍半張棋盤上除起點以外的其它44點,要跳44步,44是偶數(shù),所以起點和終點應是同色的點(指○或●)。因為44步跳過的點○與點●各22個,所以起點必是●,終點也是●。也就說是,當不要求回到出發(fā)點時,只要從●出發(fā),就可以不重復地走遍半張棋盤上的所有點。練習91.教室里有5排椅子,每排5張,每張椅子上坐一個學生。一周后,每個學生都必須和他相鄰(前、后、左、右)的某一同學交換座位。問:能不能換成?為什么?2.房間里有5盞燈,全部關著。每次拉兩盞燈的開關,這樣做若干次后,有沒有可能使5盞燈全部是亮的?3.左下圖是由40個小正方形組成的圖形,能否將它剪裁成20個相同的長方形?4.一個正方形果園里種有48棵果樹,加上右下角的一間小屋,整齊地排列成七行七列(見右上圖)。守園人從小屋出發(fā)經(jīng)過每一棵樹,不重復也不遺漏(不許斜走),最后又回到小屋。可以做到嗎?5.紅光小學五年級一次乒乓球賽,共有男女學生17人報名參加。為節(jié)省時間不打循環(huán)賽,而采取以下方式:每人只打5場比賽,每兩人之間用抽簽的方法決定只打一場或不賽。然后根據(jù)每人得分決定出前5名。這種比賽方式是否可行?6.如下圖所示,將1~12順次排成一圈。如果報出一個數(shù)a(在1~12之間),那么就從數(shù)a的位置順時針走a個數(shù)的位置。例如a=3,就從3的位置順時針走3個數(shù)的位置到達6的位置;a=11,就從11的位置順時針走11個數(shù)的位置到達10的位置。問:a是多少時,可以走到7的位置?

第10講質數(shù)與合數(shù)自然數(shù)按照能被多少個不同的自然數(shù)整除可以分為三類:第一類:只能被一個自然數(shù)整除的自然數(shù),這類數(shù)只有一個,就是1。第二類:只能被兩個不同的自然數(shù)整除的自然數(shù)。因為任何自然數(shù)都能被1和它本身整除,所以這類自然數(shù)的特征是大于1,且只能被1和它本身整除。這類自然數(shù)叫質數(shù)(或素數(shù))。例如,2,3,5,7,…第三類:能被兩個以上的自然數(shù)整除的自然數(shù)。這類自然數(shù)的特征是大于1,除了能被1和它本身整除外,還能被其它一些自然數(shù)整除。這類自然數(shù)叫合數(shù)。例如,4,6,8,9,15,…上面的分類方法將自然數(shù)分為質數(shù)、合數(shù)和1,1既不是質數(shù)也不是合數(shù)。例11~100這100個自然數(shù)中有哪些是質數(shù)?分析與解:先把前100個自然數(shù)寫出來,得下表:1既不是質數(shù)也不是合數(shù)。2是質數(shù),留下來,后面凡能被2整除的數(shù)都是合數(shù),都劃去;3是質數(shù),留下來,后面凡能被3整除的數(shù)都是合數(shù),都劃去;類似地,把5留下來,后面凡是5的倍數(shù)的數(shù)都劃去;把7留下來,后面凡是7的倍數(shù)的數(shù)都劃去。經(jīng)過以上的篩選,劃去的都是合數(shù),余下26個數(shù),除1外,剩下的25個都是質數(shù)。這樣,我們便得到了100以內的質數(shù)表:2,3,5,7,11,13,17,19,23,29,31,37,41,43,47,53,59,61,67,71,73,79,83,89,97。這些質數(shù)同學們應當熟記!細心的同學可能會注意到,以上只劃到7的倍數(shù),為什么不繼續(xù)劃去11,13,…的倍數(shù)呢?事實上,這些倍數(shù)已包含在已劃去的倍數(shù)中。例如,100以內11的倍數(shù)應該是11×A≤100(其中A為整數(shù)),顯然,A只能取2,3,4,5,6,7,8,9。因為4=22,6=2×3,8=23,9=32,所以A必是2,3,5,7之一的倍數(shù)。由此推知,11的倍數(shù)已全部包含在2,3,5,7的倍數(shù)中,已在前面劃去了。要判斷一個數(shù)N是質數(shù)還是合數(shù),根據(jù)合數(shù)的定義,只要用從小到大的自然數(shù)2,3,4,5,6,7,8,…,N-1去除N,其中只要有一個自然數(shù)能整除N,N就是合數(shù),否則就是質數(shù)。但這樣太麻煩,因為除數(shù)太多。能不能使試除的數(shù)少一點呢?由例1知,只要用從小到大的質數(shù)去除N就可以了。例2給出的判別方法,可以使試除的數(shù)進一步減少。例2判斷269,437兩個數(shù)是合數(shù)還是質數(shù)。分析與解:對于一個不太大的數(shù)N,要判斷它是質數(shù)還是合數(shù),可以先找出一個大于N且最接近N的平方數(shù)K2,再寫出K以內的所有質數(shù)。如果這些質數(shù)都不能整除N,那么N是質數(shù);如果這些質數(shù)中有一個能整除N,那么N是合數(shù)。因為269<172=289。17以內質數(shù)有2,3,5,7,11,13。根據(jù)能被某些數(shù)整除的數(shù)的特征,個位數(shù)是9,所以269不能被2,5整除;2+6+9=17,所以269不能被3整除。經(jīng)逐一判斷或試除知,這6個質數(shù)都不能整除269,所以269是質數(shù)。因為437<212=441。21以內的質數(shù)有2,3,5,7,11,13,17,19。容易判斷437不能被2,3,5,7,11整除,用13,17,19試除437,得到437÷19=23,所以437是合數(shù)。對比一下幾種判別質數(shù)與合數(shù)的方法,可以看出例2的方法的優(yōu)越性。判別269,用2~268中所有的數(shù)試除,要除267個數(shù);用2~268中的質數(shù)試除,要除41個數(shù);而用例2的方法,只要除6個數(shù)。例3判斷數(shù)1111112111111是質數(shù)還是合數(shù)?分析與解:按照例2的方法判別這個13位數(shù)是質數(shù)還是合數(shù),當然是很麻煩的事,能不能想出別的辦法呢?根據(jù)合數(shù)的意義,如果一個數(shù)能夠寫成兩個大于1的整數(shù)的乘積,那么這個數(shù)是合數(shù)。根據(jù)整數(shù)的意義,這個13位數(shù)可以寫成:1111112111111=1111111000000+1111111=1111111×(1000000+1)=1111111×1000001。由上式知,111111和1000001都能整除1111112111111,所以1111112111111是合數(shù)。這道例題又給我們提供了一種判別一個數(shù)是質數(shù)還是合數(shù)的方法。例4判定298+1和298+3是質數(shù)還是合數(shù)?分析與解:這道題要判別的數(shù)很大,不能直接用例1、例2的方法。我們在四年級學過an的個位數(shù)的變化規(guī)律,以及an除以某自然數(shù)的余數(shù)的變化規(guī)律。2n的個位數(shù)隨著n的從小到大,按照2,4,8,6每4個一組循環(huán)出現(xiàn),98÷4=24……2,所以298的個位數(shù)是4,(298+1)的個位數(shù)是5,能被5整除,說明(298+1)是合數(shù)。(298+3)是奇數(shù),不能被2整除;298不能被3整除,所以(298+3)也不能被3整除;(298+1)能被5整除,(298+3)比(298+1)大2,所以(298+3)不能被5整除。再判斷(298+3)能否被7整除。首先看看2n÷7的余數(shù)的變化規(guī)律:因為98÷3的余數(shù)是2,從上表可知298除以7的余數(shù)是4,(298+3)除以7的余數(shù)是4+3=7,7能被7整除,即(298+3)能被7整除,所以(298+3)是合數(shù)。例5已知A是質數(shù),(A+10)和(A+14)也是質數(shù),求質數(shù)A。分析與解:從最小的質數(shù)開始試算。A=2時,A+10=12,12是合數(shù)不是質數(shù),所以A≠2。A=3時,A+10=13,是質數(shù);A+14=17也是質數(shù),所以A等于3是所求的質數(shù)。A除了等于3外,還可以是別的質數(shù)嗎?因為質數(shù)有無窮多個,所以不可能一一去試,必須采用其它方法。A,(A+1),(A+2)除以3的余數(shù)各不相同,而(A+1)與(A+10)除以3的余數(shù)相同,(A+2)與(A+14)除以3的余數(shù)相同,所以A,(A+10),(A+14)除以3的余數(shù)各不相同。因為任何自然數(shù)除以3只有整除、余1、余2三種情況,所以在A,(A+10),(A+14)中必有一個能被3整除。能被3整除的質數(shù)只有3,因為(A+10),(A+14)都大于3,所以A=3。也就是說,本題唯一的解是A=3。練習101.現(xiàn)有1,3,5,7四個數(shù)字。(1)用它們可以組成哪些兩位數(shù)的質數(shù)(數(shù)字可以重復使用)?(2)用它們可以組成哪些各位數(shù)字不相同的三位質數(shù)?2.a,b,c都是質數(shù),a>b>c,且a×b+c=88,求a,b,c。3.A是一個質數(shù),而且A+6,A+8,A+12,A+14都是質數(shù)。試求出所有滿足要求的質數(shù)A。5.試說明:兩個以上的連續(xù)自然數(shù)之和必是合數(shù)。6.判斷266+388是不是質數(shù)。7.把一個一位數(shù)的質數(shù)a寫在另一個兩位數(shù)的質數(shù)b后邊,得到一個三位數(shù),這個三位數(shù)是a的87倍,求a和b。

第11講分解質因數(shù)自然數(shù)中任何一個合數(shù)都可以表示成若干個質因數(shù)乘積的形式,如果不考慮因數(shù)的順序,那么這個表示形式是唯一的。把合數(shù)表示為質因數(shù)乘積的形式叫做分解質因數(shù)。例如,60=22×3×5,1998=2×33×37。例1一個正方體的體積是13824厘米3,它的表面積是多少?分析與解:正方體的體積是“棱長×棱長×棱長”,現(xiàn)在已知正方體的體積是13824厘米3,若能把13824寫成三個相同的數(shù)相乘,則可求出棱長。為此,我們先將13824分解質因數(shù):把這些因數(shù)分成三組,使每組因數(shù)之積相等,得13824=(23×3)×(23×3)×(23×3),于是,得到棱長是23×3=24(厘米)。所求表面積是24×24×6=3456(厘米2)。例2學區(qū)舉行團體操表演,有1430名學生參加,分成人數(shù)相等的若干隊,要求每隊人數(shù)在100至200之間,共有幾種分法?分析與解:按題意,每隊人數(shù)×隊數(shù)=1430,每隊人數(shù)在100至200之間,所以問題相當于求1430有多少個在100至200之間的約數(shù)。為此,先把1430分解質因數(shù),得1430=2×5×11×13。從這四個質數(shù)中選若干個,使其乘積在100到200之間,這是每隊人數(shù),其余的質因數(shù)之積便是隊數(shù)。2×5×11=110,13;2×5×13=130,11;11×13=143,2×5=10。所以共有三種分法,即分成13隊,每隊110人;分成11隊,每隊130人;分成10隊,每隊143人。例31×2×3×…×40能否被90909整除?分析與解:首先將90909分解質因數(shù),得90909=33×7×13×37。因為33(=27),7,13,37都在1~40中,所以1×2×3×…×40能被90909整除。例4求72有多少個不同的約數(shù)。分析與解:將72分解質因數(shù)得到72=23×32。根據(jù)72的約數(shù)含有2和3的個數(shù),可將72的約數(shù)列表如下:上表中,第三、四行的數(shù)字分別是第二行對應數(shù)字乘以3和32,第三、四、五列的數(shù)字分別是第二列對應數(shù)字乘以2,22和23。對比72=23×32,72的任何一個約數(shù)至多有兩個不同質因數(shù):2和3。因為72有3個質因數(shù)2,所以在某一個約數(shù)的質因數(shù)中,2可能不出現(xiàn)或出現(xiàn)1次、出現(xiàn)2次、出現(xiàn)3次,這就有4種情況;同理,因為72有兩個質因數(shù)3,所以3可能不出現(xiàn)或出現(xiàn)1次、出現(xiàn)2次,共有3種情況。根據(jù)乘法原理,72的不同約數(shù)共有4×3=12(個)。從例4可以歸納出求自然數(shù)N的所有不同約數(shù)的個數(shù)的方法:一個大于1的自然數(shù)N的約數(shù)個數(shù),等于它的質因數(shù)分解式中每個質因數(shù)的個數(shù)加1的連乘積。例如,2352=24×3×72,因為2352的質因數(shù)分解式中有4個2,1個3,2個7,所以2352的不同約數(shù)有(4+1)×(1+1)×(2+1)=30(個);又如,9450=2×33×52×7,所以9450的不同的約數(shù)有(1+1)×(3+1)×(2+1)×(1+1)=48(個)。例5試求不大于50的所有約數(shù)個數(shù)為6的自然數(shù)。分析與解:這是求一個數(shù)的約數(shù)個數(shù)的逆問題,因此解題方法正好與例4相反。因為這個數(shù)有六個約數(shù),6=5+1=(2+1)×(1+1),所以,當這個數(shù)只有一個質因數(shù)a時,這個數(shù)是a5;當這個數(shù)有兩個質因數(shù)a和b時,這個數(shù)是a2×b。因為這個數(shù)不大于50,所以對于a5,只有a=2,即25=32;對于a2×b,經(jīng)試算得到,22×3=12,22×5=20,22×7=28,22×11=44,32×2=18,32×5=45,52×2=50。所以滿足題意的數(shù)有八個:32,12,20,28,44,18,45,50。練習111.一個長方體,它的正面和上面的面積之和是209分米2,如果它的長、寬、高都是質數(shù),那么這個長方體的體積是多少立方分米?2.爺孫兩人今年的年齡的乘積是693,4年前他們的年齡都是質數(shù)。爺孫兩人今年的年齡各是多少歲?3.某車間有216個零件,如果平均分成若干份,分的份數(shù)在5至20之間,那么有多少種分法?4.小英參加小學數(shù)學競賽,她說:“我得的成績和我的歲數(shù)以及我得的名次乘起來是3916,滿分是100分?!蹦芊裰佬∮⒌哪挲g、考試成績及名次?5.舉例回答下面各問題:(1)兩個質數(shù)的和仍是質數(shù)嗎?(2)兩個質數(shù)的積能是質數(shù)嗎?(3)兩個合數(shù)的和仍是合數(shù)嗎?(4)兩個合數(shù)的差(大數(shù)減小數(shù))仍是合數(shù)嗎?(5)一個質數(shù)與一個合數(shù)的和是質數(shù)還是合數(shù)?6.求不大于100的約數(shù)最多的自然數(shù)。7.同學們去射箭,規(guī)定每射一箭得到的環(huán)數(shù)或者是“0”(脫靶)或者是不超過10的自然數(shù)。甲、乙兩同學各射5箭,每人得到的總環(huán)數(shù)之積剛好都是1764,但是甲的總環(huán)數(shù)比乙少4環(huán)。求甲、乙各自的總環(huán)數(shù)。第12講最大公約數(shù)與最小公倍數(shù)(一)如果一個自然數(shù)a能被自然數(shù)b整除,那么稱a為b的倍數(shù),b為a的約數(shù)。如果一個自然數(shù)同時是若干個自然數(shù)的約數(shù),那么稱這個自然數(shù)是這若干個自然數(shù)的公約數(shù)。在所有公約數(shù)中最大的一個公約數(shù),稱為這若干個自然數(shù)的最大公約數(shù)。自然數(shù)a1,a2,…,an的最大公約數(shù)通常用符號(a1,a2,…,an)表示,例如,(8,12)=4,(6,9,15)=3。如果一個自然數(shù)同時是若干個自然數(shù)的倍數(shù),那么稱這個自然數(shù)是這若干個自然數(shù)的公倍數(shù)。在所有公倍數(shù)中最小的一個公倍數(shù),稱為這若干個自然數(shù)的最小公倍數(shù)。自然數(shù)a1,a2,…,an的最小公倍數(shù)通常用符號[a1,a2,…,an]表示,例如[8,12]=24,[6,9,15]=90。常用的求最大公約數(shù)和最

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