人教版七年级下册数学培优专题26 奇偶分析(含答案解析)
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2022-06-17 14:16:20
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专题26奇偶分析阅读与思考整数可以分为奇数和偶数,一个整数要么是奇数,要么是偶数,因此奇偶性是一个整数的固有属性,即奇数≠偶数.由于奇偶性是整数的固有属性,因此可以说奇偶性是整数的一种不变性,通过分析整数的奇偶性来解决问题的方法叫奇偶分析.运用奇偶分析解题,常常要用到奇数和偶数的基本性质:1.奇数≠偶数.2.奇数±奇数=偶数,奇数±偶数=奇数,偶数±偶数=偶数,奇数个奇数的和是奇数,偶数个奇数的和为偶数,若干个偶数的和是偶数.3.若干个奇数之积是奇数,偶数与任意整数之积是偶数.4.若是整数,则与,,(为自然数)有相同的奇偶性.5.设,是整数,则,,,都有相同的奇偶数.6.偶数的平方是4的倍数,奇数的平方是4的倍数加1.例题与求解【例1】数列1,1,2,3,5,8,13,21,34,55,…的排列规律是:前两个数是1,从第三个数开始,每一个数是它前面两个数的和,这个数列叫做斐波那契数列,在斐波那契数列的前2004个数中共有____个偶数.(“希望杯”邀请赛试题)解题思路:本例关键是发现斐波那契数列的各项奇偶性的规律.【例2】如果,,都是正整数,且,是奇数,则是().A.只当为奇数时,其值为奇数B.只当为偶数时,其值为奇数C.只当为3的倍数时,其值为奇数D.无论为任意正整数时,其值均为奇数(五城市联赛试题)解题思路:直接运用奇数偶数的性质作出选择.【例3】能否找到自然数和,使.(“华罗庚金杯”邀请赛试题)解题思路:假设存在自然数和,使等式成立,则,从,的奇偶性展开推理.【例4】在6张纸片的正面分别写上整数1,2,3,4,5,6,打乱次序后,将纸片翻过来,在它们的反面也随意写上1~6这6个整数,然后计算每张纸片正面与反面所写数字之差的绝对值,得出6个数,请你证明:所得的6个数中至少有两个是相同的.(北京市竞赛试题)解题思路:从反面入手,即设这6个数两两都不相等,利用与=1,2,3,4,5,6的奇偶性相同,引入字母进行推理证明.【例5】表甲是一个英文字母电子显示盘,每一次操作可以使某一行4个字母同时改变,或者使某一列4个字母同时改变,改变的规则是:按照英文字母表的顺序,每个英文字母变成它下一个字母(即A变成B,B变成C…最后字母Z变成A).问:能否经过若干次操作,使表甲变成表乙?如果能,请写出变化过程,如不能,说明理由.SOBRKBDSTZEPHEXGHOCNRTBSADVXCFYA表甲表乙(“祖冲之杯”邀请赛试题)解题思路:表甲与表乙看上去没有规律,似乎不太容易将表甲变为表乙(可以试一试),看是否能成功?如果是不能,就应找出不能的理由,解题的关键是如何将问题“数字化”,挖掘操作变化过程中的不变量或不变性.【例6】设,,…为+1或-1,并且.证明能被4整除.解题思路:应用整数的奇偶性解题,常需变化角度去考察问题,从而化难为易.能力训练1.若按奇偶分类,则是______数.2.已知是质数,是奇数,且,则_______.(江苏省竞赛试题)3.若质数,满足,则的值为____________.(河北省竞赛试题)4.在12,22,32,…,952这95个数中,十位数字为奇数的数共有____________个.(全国初中数学联赛试题)5.将1,2,3,4,5这五个数字排成一排,最后一个数是奇数,且使得其中任意连续三个数之和都能被这三个数中的第一个数整除,那么,满足要求的排法有()种.A.2B.3C.4D.56.设,为整数,给出下列四个结论(1)若是偶数,则是偶数(2)若是偶数,则是奇数(3)若是奇数,则是偶数(4)若是奇数,则是奇数其中正确结论的个数是().A.0B.2C.4D.1或3(“五羊杯”竞赛试题)7.如果,,是三个任意整数,那么,,().A.都不是整数B.至少有两个是整数C.至少有一个是整数D.都是正数(“T1杯”全国竞赛试题)8.将1000到1997这998个自然数任意排成一行,然后依次地求出三个相邻数的和,在这些和中,奇数的个数至多有().A.499个B.496个C.996个D.995个9.设,,…是1,2,3,…,1999的一个排列,求证:为偶数.10.在黑板上记上数1,2,3,…,1974,允许擦去任意两个数,且写上它们的和或差.重复这样的操作手续,直至在黑板上留下一个数为止.求证:这个数不可能为零.(数学奥林匹克竞赛试题)11.你能找到三个整数,,,使得关系式成立吗?如果能找到,请举一例;如果找不到,请说明理由.(“希望杯”邀请赛试题)12.设标有A,B,C,D,E,F,G记号的七盏灯顺次排成一行,每盏灯安装一个开关.现在A,C,E,G四盏灯开着,其余三盏灯是关的,小刚从灯A开始,顺次拉动开关,即从A到G,再从A开始顺次拉动开关,即又从A到G,…,他这样拉动了1999次开关后,问哪几盏是开的?专题26奇偶分析例1668提示:裴波拉数列各项的奇偶性规律是:从第一个数开始,每组连续的3个数中,前两个数是奇数,第三个数是偶数,又因为2004÷3=668.所以前2004个数中共有668个偶数.例2D例3假设存在自然数a和b,使.则(a+b)(a-b)=2002=2×1001,若a,b同为奇数或同为偶数,则(a+b)×(a-b)必定是“偶数×偶数”;若a,b为一奇一偶,则(a+b)(a-b)必定是“奇数×奇数”.上述两种情况均与等式右边的“偶数×奇数”相矛盾,故找不到自然数a和b,使.例4提示:设6张卡片正面写的数是,反面写的数对应为,则这6张卡片正面写的数与反面写的数的绝对值分别为.设这6个数两两都不相等,则它们只能取0,1,2,…,5这6个值,于是=0+1+2+…+5=15是个奇数.又与(i=1,2,3…,6)的奇偶性相同,所以与的奇偶性相同,是个偶数,导致矛盾.例5提示:不能,理由如下:将表中的英文字母分别用它们在字母表中的序号代替(即A用1,B用2,…,Z用26代替),这样表甲和表乙就分别变成了表丙和表丁:1915218112419202661685247815314182021914222436251表丙表丁这样,每一次操作中字母的置换就相当于下面的置换:1→2,2→3,…,25→26,26→1.显然,每次操作不改变这16个数字和的奇偶性,但表丙、表丁16个数字的和分别为213,174,它们的奇偶性不同,故表丙不能变成表丁,即表甲不能变成表乙.例6由于乘积都是+1或-1,且总和为0.所以一定有偶数项,即n一定是偶数2m.将上面的n个数相乘,一方面,其中的+1和-1各有m个,所以它们的乘积为,另一方面,在乘积中,作为因数都出现四次,所以乘积为+1,于是,m为偶数,故n是4的倍数.【能力训练】1.偶2.1999提示:由+b=2001知,b必为一奇一偶.又∵a是质数且a为偶数.∴a=2,b=997,故a+b=1999.3.19或254.19提示:在中,十位数字是奇数的只有=16,=36,两位数的平方可以表示为=100+20ab+,它的十位数的奇偶性与十位数字的奇偶性相同,因此,b只能取4与6,即相邻的每10个数中有两个数的十位数字是奇数.5.D提示:设是1,2,3,4,5中一个满足要求的数列,首先,对于不能连续两个都是偶数,否则这两个之后都是偶数,与已知条件矛盾,其次,如果(1≤i≤3)是偶数,是奇数,则是奇数,这说明一个偶数后面一定要接两个或两个以上的奇数,除非接的这个奇数是最后一个数.所以,只能是偶奇奇偶奇,故有如下5种情形满足条件:①2,1,3,4,5;②2,3,5,4,1;③2,5,1,4,3;④4,3,1,2,5;⑤4,5,3,2,1.6.B7.C8.D9.提示:10.考虑黑板上保留奇数的个数.经过一次操作,如果是一个奇数和一个偶数,则和或差仍为奇数,奇数的个数保持不变.如果是两个奇数,则和或差为偶数.奇数的个数减少2个;如果是两个偶数,则和或差为偶数.奇数的个数保持不变.由以上分析知,经过操作,黑板上奇数的个数的奇偶性不变.由于一开始黑板上共有奇数,即有奇数个奇数.经过若干次操作后,黑板上一定仍保留着奇数个奇数,故留下的一个数不可能为0.11.找不到满足条件的三个整数,理由如下:假设存在整数a,b,c满足等式,则左边四个式子中至少有一个是偶数,不妨a+b+c为偶数,则a-b+c=(a+b+c)-2b,a+b-c=(a+b+c)-2c,(b+c-a)-(a+b+c)-2a都为偶数,从而左边能被16整除,而3388不能被16整除,得出矛盾.12.-盏灯的开关被拉动奇数次后,改变原来的状态,而一盏灯的开关被拉动偶数次后,不改变原来的状态,因1999=7×285+4,又A,B,C,D四盏灯的开关各被拉动了286次,而E,F,G三盏灯的开关各被拉动了285次,所以,小刚拉动了1999次开关后,A,B,C,D四灯不改变状态,E,F,G三灯将改变原来的状态,故A,C,F最后是开着的,