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初等数论:整数奇偶性及性质

时间:2023-10-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:定义2 能被2整除的整数叫作偶数;不能被2整除的整数叫作奇数.由定义容易得到如下关于偶数和奇数的性质.性质5 偶数±偶数=偶数;偶数±奇数=奇数;奇数±奇数=偶数.我们只证明:一个偶数与一个奇数之和为奇数,其余留给读者完成.证明 设任一偶数a=2n(nZ);任一奇数b=2m+1(mZ).则可见,a+b是奇数.推论 若干个偶数之和为偶数;正偶数个奇数之和为偶数;正奇数个奇数之和为奇数.例5 有7个茶

初等数论:整数奇偶性及性质

定义2 能被2整除的整数叫作偶数;不能被2整除的整数叫作奇数.

由定义容易得到如下关于偶数和奇数的性质.

性质5 偶数±偶数=偶数;偶数±奇数=奇数;奇数±奇数=偶数.

我们只证明:一个偶数与一个奇数之和为奇数,其余留给读者完成.

证明 设任一偶数a=2n(n∊Z);任一奇数b=2m+1(m∊Z).则

可见,a+b是奇数.

推论 若干个偶数之和为偶数;正偶数个奇数之和为偶数;正奇数个奇数之和为奇数.

例5 有7个茶杯,杯口全朝上,每次同时翻转4个称为一次运动,可否经若干次运动使杯口全朝下?

解 一个茶杯由口朝上翻转为口朝下,须经奇数次翻转.

设经k次运动可使杯口全朝下,此时每个茶杯翻转的次数分别记作

因为杯口全朝下,所以a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7均为奇数.

故7个茶杯翻转的总次数a1+a2+a3+a4+a5+a6+a7=s必为奇数.

另一方面,每次同时翻转4个为一次运动,若经k次运动使7个茶杯的杯口全朝下,此时翻转的总次数为4k,这是一个偶数.这与s为奇数矛盾.故不可能经过若干次运动使杯口全朝下.

该题中7,4之一或两数同时作奇偶性调整、推广,结论如何?

性质6 奇数×奇数=奇数;偶数×整数=偶数.

推论 若干个奇数之积为奇数.

例6 设a1,a2,…,an是1,2,…,n的任一新排列,n为正奇数,求证:

为偶数.

这说明奇数个整数(a1-1),(a2-2),…,(an-n)之和为偶数,

∴a1-1,a2-2,…,an-n中至少有一个为偶数,

故(a1-1)(a2-2)…(an-n)为偶数.(www.xing528.com)

由性质6的推论,用反证法数学归纳法,容易证明以下结论.

性质7 设a为整数,n为正整数,则an与a奇偶性相同.

例7 对正整数a,若存在正整数b,使得b2=a成立,则称a为完全平方数.类似地可定义完全立方数等(完全平方数的判定见本章第8节定理2).

求证:任意两个奇数的平方和不是完全平方数.

证明 设两个奇数分别为a=2n+1(n∊Z),b=2m+1(m∊Z),k=a2+b2,则a2,b2均为奇数,故k=a2+b2为偶数.

若k为完全平方数,则只能是一个正偶数的平方(否则k不是偶数).

设k=(2q)2(q为正整数),则k=4q2,故4∣k.

另一方面,k=a2+b2=4(n2+m2+n+m)+2,可见4|/k,自相矛盾.

故任意两个奇数的平方和不是完全平方数.

习题1.3

1.若b∣a,a∣b,则a=±b.

4.求证:数列11,111,1111,…的各项中没有完全平方数.

5.求证:数列9801,998001,99980001,…的各项都是完全平方数.

6.若a|b,求证:a2|b2.

7.设f(x)=ax2+bx+c,a,b为整数,c为奇数.若存在奇数m,使f(m)为奇数,则方程f(x)=0无奇数根.

8.若m+n+17是偶数,判定(m-1)(n-1)+2018是奇数还是偶数.

9.三个相邻偶数之积是四位数,且其末位数是8,求这三个偶数.

10.可否在等式1□2□3□4□5□6□7□8□9=10的□内,填入加号或减号使其成立?

11.两人轮流向圆桌上一枚枚放硬币,硬币不能叠压,也不能超出桌边,直到放不下为止,最后放者为赢.先放者有法取胜吗?

12.六个学友围桌而坐聊天,其中甲拿来六个杯子斟好茶准备分发,这时乙说:“你由近到远传递,无论谁面前不止一杯时,方可一次同时发给左右邻各一杯.”问经过几人次的传递,每人可得到一杯?若五人五杯呢?

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