2019五年级上册奥数第五讲奇数与偶数及奇偶性的应用通用版(例题含答案)语文
德宏职业学院-朱自清春
第五讲 奇数与偶数及奇偶性的应用
一、基本概念和知识
1.奇数和偶数
整数可以分成奇数和偶数两大类.能被2整除的数叫做偶数,不能被
2整除的数叫做奇数。
偶数通常可以用2k(k为整数)表示,奇数则可以用2k+1(k为整数)
表示。
特别注意,因为0能被2整除,所以0是偶数。
2.奇数与偶数的运算性质
性质1:偶数±偶数=偶数,
奇数±奇数=偶数。
性质2:偶数±奇数=奇数。
性质3:偶数个奇数相加得偶数。
性质4:奇数个奇数相加得奇数。
性质5:偶数×奇数=偶数,
奇数×奇数=奇数。
二、例题
利用奇数与偶数的这些性质,我们可以巧妙地解决许多实际问题.
例1
1+2+3+…+1993的和是奇数?还是偶数?
分析 此题可以利用高斯求和公式直接求出和,再
判别和是奇数,还是偶
数.但是如果从加数的奇、偶个数考虑,利用奇偶数的性质,同样可以判
断和的奇偶性.此题可以有两种解法。
解法1:∵1+2+3+…+1993
又∵997和1993是奇数,奇数×奇数=奇数,
∴原式的和是奇数。
解法2:∵1993÷2=996…1,
∴1~1993的自然数中,有996个偶数,有997个奇数。
∵996个偶数之和一定是偶数,
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又∵奇数个奇数之和是奇数,
∴997个奇数之和是奇数。
因为,偶数+奇数=奇数,
所以原式之和一定是奇数。
例2
一个数分别与另外两个相邻奇数相乘,所得的两个积相差150,这个
数是多少?
解法1:∵相邻两个奇数相差2,
∴150是这个要求数的2倍。
∴这个数是150÷2=75。
解法2:设这个数为x,设相邻的两个奇数为2a+1,2a-1(a≥1).
则有
(2a+1)x-(2a-1)x=150,
2ax+x-2ax+x=150,
2x=150,
x=75。
∴这个要求的数是75。
例3 元旦前夕,
同学们相互送贺年卡.每人只要接到对方贺年卡就一定回
赠贺年卡,那么送了奇数张贺年卡的人数是奇数
,还是偶数?为什么?
分析
此题初看似乎缺总人数.但解决问题的实质在送贺年卡的张数的奇
偶性上,因此与总人数无关。
解:由于是两人互送贺年卡,给每人分别标记送出贺年卡一次.那么
贺年卡的总张数应能被
2整除,所以贺年卡的总张数应是偶数。
送贺年卡的人可以分为两种:
一种是送出了偶数张贺年卡的人:他们送出贺年卡总和为偶数。
另一种是送出了奇数张贺年卡的人:他们送出的贺年卡总数=所有人
送出的贺年卡总数-
所有送出了偶数张贺年卡的人送出的贺年卡总数=偶
数-偶数=偶数。
他们的总人数必须是偶数,才使他们送出的贺年卡总数为偶数。
所以,送出奇数张贺年卡的人数一定是偶数。
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例4
已知a、b、c中有一个是5,一个是6,一个是7.求证a-1,b-2,
c-3的乘积一定是偶数。
证明:∵a、b、c中有两个奇数、一个偶数,
∴a、c中至少有一个是奇数,
∴a-1,c-3中至少有一个是偶数。
又∵偶数×整数=偶数,
∴(a-1)×(b-2)×(c-3)是偶数。
例5
任意改变某一个三位数的各位数字的顺序得到一个新数.试证新数
与原数之和不能等于999。
则有a+a′=b+b′=c+c′=9,因为9不会是进位后得到的
又因为a′、b′、c′是a、b、c调换顺序得到的,
所以a+b+c=a′+b′+c′。
因此,又有(a+a′)+(b+b′)+(c+c′)=9+9+9,
即2(a+b+c)=3×9。
可见:等式左边是偶数,等式的右边(3×9=27)是奇数.偶
数≠奇数.
因此,等式不成立.所以,此假设“原数与新数之和为999”是错误的,
命题得证
。
这个证明过程教给我们一种思考问题和解决问题的方法.先假设某种
说法正确,再利用
假设说法和其他性质进行分析推理,最后得到一个不可
能成立的结论,从而说明假设的说法不成立.这种
思考证明的方法在数学
上叫“反证法”。
例6
用代表整数的字母a、b、c、d写成等式组:
a×b×c×d-a=1991
a×b×c×d-b=1993
a×b×c×d-c=2019
a×b×c×d-d=2019
试说明:符合条件的整数a、b、c、d是否存在。
解:由原题等式组可知:
a(bcd-1)=1991,b(acd-1)=1993,
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c(abd-1)=2019,d(abc-1)=2019。
∵1991、1993、2019、2019均为奇数,
且只有奇数×奇数=奇数,
∴a、b、c、d分别为奇数。
∴a×b×c×d=奇数。
∴a、b、c、d的乘积分别减去a、b、c、d后,一定为偶数.这与原
题等式组矛盾。
∴不存在满足题设等式组的整数a、b、c、d。
例7 桌上有9只杯子,全部口朝上,每次将其中6
只同时“翻转”.请说
明:无论经过多少次这样的“翻转”,都不能使9只杯子全部口朝下。
解:要使一只杯子口朝下,必须经过奇数次“翻转”.要使9只杯子
口全朝下,必须经过9个奇数之和次
“翻转”.即“翻转”的总次数为奇
数.但是,按规定每次翻转6只杯子,无论经过多少次“翻转”,翻
转的
总次数只能是偶数次.因此无论经过多少次“翻转”,都不能使9只杯子
全部口朝下。
例8 假设n盏有拉线开关的灯亮着,规定每次拉动(n-1)个开关,能否
把所有的灯都关上
?请证明此结论,或给出一种关灯的办法。
证明:当n为奇数时,不能按规定将所有的灯关上。
因为要关上一盏灯,必须经过奇数次拉动它的开关。
由于n是奇数,所以n个奇数的和=奇数,
因此要把所有的灯(n盏)都关上,拉动拉线开关的总次数一定是奇
数。
但因为规定每次拉动n-1个开关,且n-1是偶数,
故按规定拉动开关的总次数一定是偶数。
∵奇数≠偶数,
∴当n为奇数时,不能按规定将所有灯都关上。
当n为偶数时,能按规定将所有灯关上.关灯的办法如下:
设灯的编号为1,2,3,4,…,n.做如下操作:
第一次,1号灯不动,拉动其余开关;
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第二次,2号灯不动,拉动其余开关;
第三次,3号灯不动,拉动其余开关;
第n次,n号灯不动,拉动其余开关.这时所有的灯都关上了。
例9 在圆周上有1987个珠子,给
每一珠子染两次颜色,或两次全红,或
两次全蓝,或一次红、一次蓝.最后统计有1987次染红,19
87次染蓝.求
证至少有一珠子被染上过红、蓝两种颜色。
证明:假设没有一个珠子被染
上过红、蓝两种颜色,即所有珠子都是
两次染同色.设第一次染m个珠子为红色,第二次必然还仅染这m
个珠子
为红色.则染红色次数为2m次。
∵2m≠1987(偶数≠奇数)
∴假设不成立。
∴至少有一个珠子被染上红、蓝两种颜色。
例10 如下图,从起点始
,隔一米种一棵树,如果把三块“爱护树木”的
小牌分别挂在三棵树上,那么不管怎样挂,至少有两棵挂
牌的树,它们之
间的距离是偶数(以米为单位),这是为什么?
解:任意挑选三棵树挂上
小牌,假设第一棵挂牌的树与第二棵挂牌的
树之间相距a米,第二棵挂牌的树与第三棵挂牌的树之间相距
b米,那么
第一棵挂牌的树与第三棵挂牌的树之间的距离c=a+b(米)(如下图),
如果a
、b中有一个是偶数,题目已得证;如果a、b都是奇数,因为奇数
+奇数=偶数,所以c必为偶数,那
么题目也得证。
例11 某校六年级学生参加区数学竞赛,试题共40道,评分标准是:答
对
一题给3分,答错一题倒扣1分.某题不答给1分,请说明该校六年级
参赛学生得分总和一定是偶数。
解:对每个学生来说,40道题都答对共得120分,是个偶数.如果答
错一道,相当于从
120分中扣4分.不论答错多少道,扣分的总数应是4
的倍数,即扣偶数分.从120里减去偶数.差
仍是偶数.同样,如果有某题
不答,应从120里减去(3-1)分.不论有多少道题没答,扣分的总数
是2
的倍数,也是偶数.所以从120里减去偶数,差仍是偶数.因此,每个学生
得分数是偶数
,那么全年级参赛学生得分总和也一定是偶数.
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例12 某学校
一年级一班共有25名同学,教室座位恰好排成5行,每行5
个座位.把每一个座位的前、后、左、右的
座位叫做原座位的邻位.问:让
这25个学生都离开原座位坐到原座位的邻位,是否可行?
分析 为了便于分析,我们可借助于下图,且用黑白染色帮助分析.
我们把每一个黑、白
格看作是一个座位.从图中可知,已在黑格“座
位”上的同学要换到邻座,必须坐到白格上;已在白格“
座位”上的同学
要换到邻座,又必须全坐到黑格“座位”上.因此,要使每人换为邻座位,
必须
黑、白格数相等。
解:从上图可知:黑色座位有13个,白色座位有12个,13≠12,因此,不可能使每个座位的人换为邻座位。
例12 的解法,采用了黑白两色间隔染(着)色的办法
.因为整数按奇偶
分类只有两类,所以将这类问题转变为黑白两色间隔着色,可以帮助我们
较直
观地理解和处理问题.让我们再看一道例题,再体会一下奇偶性与染
色的关系。
例13 在中
国象棋盘任意取定的一个位置上放置着一颗棋子“马”,按中
国象棋的走法,当棋盘上没有其他棋子时,
这只“马”跳了若干步后回到
原处,问:“马”所跳的步数是奇数还是偶数?
解:在中国
象棋中,“马”走“日”字,如果将棋盘上的各点按黑白
二色间隔着色(如图),可以看出,“马”走任
何一步都是从黑色点走到
白色点,或从白色点走到黑色点.因此,“马”从一色点跳到另一同色点,必定要跳偶数步.
因此,不论开始时“马”在棋盘的哪个位置上,而且不论“马”跳多
少次,要跳回原处,必定要跳偶数步。
例14 线段AB有两个端点,一个端点染红色,另一个端点
染蓝色.在这个
AB线段中间插入n个交点,或染红色,或染蓝色,得到n+1条小线段(不
重
叠的线段).试证:两个端点不同色的小线段的条数一定是奇数。
证明:当在AB中插入第一点时,无论红或蓝色,两端色不同的线段
仍是一条。
插入第二点时有三种情况:
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①插入点在两端不同色的线段中,则两端不同色线段条数不变。
②插入点在两端同色的线段中,且插入点颜色与线段端点颜色相同,
则两端不同色线段条数不变。
③插入点在两端同色的线段中,但插入点颜色与线段端点颜色不同,
则两端不同色线段条数增加两条。
因此插入第二个点时端点不同色的线段数比插入第一个点时端点不
同色的线段数(=1)多
0或2,因此是奇数(1或3)。
同样,每增加一个点,端点不同色的线段增加偶数(0或2)条
.因此,
无论n是什么数,端点不同色的线段总是奇数条。
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习题五
1.有100个自然数,它们的和是偶数.在这100个自然数中
,奇数的
个数比偶数的个数多.问:这些数中至多有多少个偶数?
2.有一串数,最前面
的四个数依次是1、9、8、7.从第五个数起,每
一个数都是它前面相邻四个数之和的个位数字.问:
在这一串数中,会依
次出现1、9、8、8这四个数吗?
3.求证:四个连续奇数的和一定是8的倍数。
4.把任意6个整数分别填入右图中的6个小方格
内,试说明一定有一
个矩形,它的四个角上四个小方格中的四个数之和为偶数。
5.如果
两个人通一次电话,每人都记通话一次,在24小时以内,全
世界通话次数是奇数的那些人的总数为__
__。
(A)必为奇数,(B)必为偶数,
(C)可能是奇数,也可能是偶数。
6.一次宴会上,客人们相互握手.问握手次数是奇数的那些人的总人
数是奇数还是偶数。
7.有12张卡片,其中有3张上面写着1,有3张上面写着3,有3
张上面写着5,有3
张上面写着7.你能否从中选出五张,使它们上面的数
字和为20?为什么?
8.有10
只杯子全部口朝下放在盘子里.你能否每次翻动4只杯子,经
过若干次翻动后将杯子全部翻成口朝上?
9.电影厅每排有19个座位,共23排,要求每一观众都仅和它邻近(即
前、后、左、右
)一人交换位置.问:这种交换方法是否可行?
10.由14个大小相同的方格组成下列图形,请
证明:不论怎样剪法,
总不能把它剪成7个由两个相邻方格组成的长方形.
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