内容正文:
专题07 奇偶性分析及应用
知识梳理
1. 奇数与偶数的定义
(1) 奇数:不能被2整除的整数,可表示为2k+1(k为整数)
(2) 偶数:能被2整除的整数,可表示为2k(k为整数)
(3) 特别注意:0是偶数(因为0能被2整除)
2. 奇偶性基本运算性质
(1) 加减法:
偶数±偶数=偶数
奇数±奇数=偶数
偶数±奇数=奇数
(2) 乘法:
偶数×奇数=偶数
奇数×奇数=奇数
偶数×偶数=偶数
(3) 重要推论:
偶数个奇数的和或差是偶数
奇数个奇数的和或差是奇数
任意多个偶数的和或差是偶数
3. 奇偶性分析的常用方法
(1) 反证法:假设某种情况存在,导出奇偶矛盾
(2) 状态守恒:操作前后奇偶性不变
(3) 染色法:用黑白交替染色揭示奇偶规律
(4) 定性分析:先判断"能不能这么做",再动手计算
4. 奇偶性在小升初考试中的应用
(1) 基础计算:判断和、差、积的奇偶性
(2) 操作问题:翻转杯子、移动棋子等操作的可行性
(3) 组合问题:数字组合、分组问题
(4) 实际应用:结合生活场景的逻辑推理
例题讲解
【典型例题1】
题目:用1、2、3、4、5这五个数两两相乘,可以得到10个不同的乘积。问乘积中是偶数多还是奇数多?
【跟踪训练1】
题目:有两组数,甲组:1、3、5、7、9……、23;乙组:2、4、6、8、10、……24,从甲组任意选一个数与乙组任意选出一个数相加,能得到多少个不同的和?
【典型例题2】
题目:某班同学参加学校的数学竞赛。试题共50道。评分标准是:答对一道给3分,不答给1分,答错倒扣1分。请你说明:该班同学得分总和一定是偶数。
【跟踪训练2】
题目:5只杯子杯口全都朝上。规定每次翻转4只杯子,经过若干次后,能否使杯口全部朝下?
【典型例题3】
题目:线段AB的两个端点,一个标以红色,一个标以蓝色。在线段中间插入1991个分点,每个分点随意标上红色或蓝色。这样分得1992条不重叠的小线段,如果把两端点颜色不同的小线段叫做标准线段,那么标准线段的条数是奇数还是偶数?
【跟踪训练3】
题目:东东在做算术题时,写出了如下一个等式:1038 = 13 × 75 + 64,他做得对吗?
提升练习
1.算式 的结果是奇数还是偶数?
2.三个连续自然数的乘积是210,这三个数的和是奇数还是偶数?
3.如果 是奇数, 是偶数,那么 是奇数还是偶数?
4.在1到100的所有自然数中,所有奇数的和与所有偶数的和的差是奇数还是偶数?
5.判断等式 是否成立(利用奇偶性分析)。
6.有7盏灯全部亮着,规定每次拨动4盏灯的开关(亮变灭,灭变亮),能否经过若干次拨动后,使所有灯都熄灭?
7.9个小朋友站成一排,每个人要么面向东,要么面向西。规定每次让其中8个人向后转(面向变背向),能否经过若干次后,所有人都面向西?
8.有10个自然数排成一排,已知其中任意相邻三个数的和都是偶数。如果第一个数是奇数,第二个数是偶数,那么这10个数的和是奇数还是偶数?
9.有9个杯子杯口朝上放在桌子上。每次翻转其中的4个杯子,称为一次操作。能否经过若干次操作,使所有杯子都杯口朝下?
10.能否将自然数1到10分成两组,使得第一组数的和比第二组数的和大10?
11.一个图书馆有100盏电灯,每盏灯有一个拉线开关控制(拉一下开,再拉一下关)。开始时所有灯都是关着的。有100个学生依次进入图书馆,第一个学生拉所有编号是1的倍数的灯;第二个学生拉所有编号是2的倍数的灯;第三个学生拉所有编号是3的倍数的灯;……;第100个学生拉所有编号是100的倍数的灯。问最后有多少盏灯是亮着的?
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专题07 奇偶性分析及应用
知识梳理
1. 奇数与偶数的定义
(1) 奇数:不能被2整除的整数,可表示为2k+1(k为整数)
(2) 偶数:能被2整除的整数,可表示为2k(k为整数)
(3) 特别注意:0是偶数(因为0能被2整除)
2. 奇偶性基本运算性质
(1) 加减法:
偶数±偶数=偶数
奇数±奇数=偶数
偶数±奇数=奇数
(2) 乘法:
偶数×奇数=偶数
奇数×奇数=奇数
偶数×偶数=偶数
(3) 重要推论:
偶数个奇数的和或差是偶数
奇数个奇数的和或差是奇数
任意多个偶数的和或差是偶数
3. 奇偶性分析的常用方法
(1) 反证法:假设某种情况存在,导出奇偶矛盾
(2) 状态守恒:操作前后奇偶性不变
(3) 染色法:用黑白交替染色揭示奇偶规律
(4) 定性分析:先判断"能不能这么做",再动手计算
4. 奇偶性在小升初考试中的应用
(1) 基础计算:判断和、差、积的奇偶性
(2) 操作问题:翻转杯子、移动棋子等操作的可行性
(3) 组合问题:数字组合、分组问题
(4) 实际应用:结合生活场景的逻辑推理
例题讲解
【典型例题1】
题目:用1、2、3、4、5这五个数两两相乘,可以得到10个不同的乘积。问乘积中是偶数多还是奇数多?
答案:乘积中是偶数多
分析:判断乘积奇偶性的关键是看因数中是否含有偶数。如果两个整数的积是奇数,那么这两个整数都必须是奇数。
详解:
在1、2、3、4、5中,奇数有1、3、5(共3个),偶数有2、4(共2个)
两个奇数相乘得到奇数积:1×3、1×5、3×5,共3个不同的奇数积
偶数积包括:偶数×偶数和偶数×奇数
偶数×偶数:2×4,共1个
偶数×奇数:2×1、2×3、2×5、4×1、4×3、4×5,共6个
因此,偶数积共有7个,奇数积有3个
7 > 3,所以乘积中是偶数多
【跟踪训练1】
题目:有两组数,甲组:1、3、5、7、9……、23;乙组:2、4、6、8、10、……24,从甲组任意选一个数与乙组任意选出一个数相加,能得到多少个不同的和?
答案:23个不同的和
分析:甲组全为奇数,乙组全为偶数,奇数加偶数结果必为奇数,需要找出所有可能的奇数和的范围。
详解:
甲组有12个奇数(1到23的奇数),乙组有12个偶数(2到24的偶数)
甲组最小数为1,最大数为23;乙组最小数为2,最大数为24
两数和的最小值:1+2=3
两数和的最大值:23+24=47
由于奇数+偶数=奇数,所以和的范围是3到47之间的所有奇数
3到47之间的奇数有:3,5,7,…,47
这是一个等差数列,首项为3,末项为47,公差为2
项数=(47-3)÷2+1=23
因此,能得到23个不同的和
【典型例题2】
题目:某班同学参加学校的数学竞赛。试题共50道。评分标准是:答对一道给3分,不答给1分,答错倒扣1分。请你说明:该班同学得分总和一定是偶数。
答案:该班同学得分总和一定是偶数
分析:通过分析基础分和各种操作对分数奇偶性的影响,证明最终分数必为偶数。
详解:
如果50道题都答对,共可得50×3=150分,是一个偶数
每答错一道题,分数变化为:3-(-1)=4分,即减少4分
4是偶数,不管答错多少道题,减少的总分都是4的倍数,即偶数
每不答一道题,分数变化为:3-1=2分,即减少2分
2是偶数,不管不答多少道题,减少的总分都是2的倍数,即偶数
偶数减去偶数,结果仍然是偶数
因此,无论答错或不答多少题,最终得分都是偶数
该班所有同学的得分都是偶数,偶数之和仍为偶数
所以,该班同学得分总和一定是偶数
【跟踪训练2】
题目:5只杯子杯口全都朝上。规定每次翻转4只杯子,经过若干次后,能否使杯口全部朝下?
答案:不能
分析:通过分析翻转次数与杯子状态变化的关系,判断是否可能达到目标状态。
详解:
一只杯口朝上的杯子,要使它朝下,必须翻转奇数次
要使5只杯子全部朝下,每只杯子都需要翻转奇数次
5个奇数相加,结果是奇数,即总翻转次数应为奇数
但每次翻转4只杯子,无论翻多少次,总翻转次数都是4的倍数,即偶数
奇数≠偶数,产生矛盾
因此,不可能使杯口全部朝下
【典型例题3】
题目:线段AB的两个端点,一个标以红色,一个标以蓝色。在线段中间插入1991个分点,每个分点随意标上红色或蓝色。这样分得1992条不重叠的小线段,如果把两端点颜色不同的小线段叫做标准线段,那么标准线段的条数是奇数还是偶数?
答案:标准线段的条数是奇数
分析:通过分析插入点对非标准线段数量的影响,推导标准线段的奇偶性。
详解:
原线段AB的两个端点颜色不同,所以原线段是一条标准线段
非标准线段是指两端点颜色相同的小线段
每插入一个点,无论其颜色如何,非标准线段的条数增加0条或2条
如果插入点与相邻两点颜色都相同,则增加2条非标准线段
如果插入点与相邻两点颜色都不同,则非标准线段条数不变
如果插入点与相邻两点颜色一个相同一个不同,则非标准线段条数不变
无论哪种情况,非标准线段增加的总数都是偶数
原始状态有1条非标准线段(即原线段AB),是奇数
插入1991个点后,非标准线段总数=1+偶数=奇数
标准线段条数+非标准线段条数=1992(总线段数)
1992是偶数,奇数+奇数=偶数
因此,标准线段的条数是奇数
【跟踪训练3】
题目:东东在做算术题时,写出了如下一个等式:1038 = 13 × 75 + 64,他做得对吗?
答案:不对
分析:通过分析等式两边的奇偶性是否一致,判断等式是否成立。
详解:
等式左边:1038是偶数(因为末位是8,能被2整除)
等式右边:13×75+64
13是奇数,75是奇数,奇数×奇数=奇数
64是偶数
奇数+偶数=奇数
左边是偶数,右边是奇数,偶数≠奇数
因此,等式不成立,东东做得不对
验证:13×75=975,975+64=1039≠1038,确实错误
提升练习
1.算式 的结果是奇数还是偶数?
【答案】:偶数
【分析】:观察算式中的每一项都是“奇数×偶数”。根据奇偶性乘法规则,奇数乘以偶数结果必为偶数。整个算式是50个偶数相加。
【详解】:
每一项:奇数 × 偶数 = 偶数。
项数:从1到99共有50个奇数,对应50项。
求和:50个偶数相加(偶数个偶数或任意个偶数相加),结果仍然是偶数。
2.三个连续自然数的乘积是210,这三个数的和是奇数还是偶数?
【答案】:偶数
【分析】:先分解质因数确定这三个数,再根据奇偶性加法规则判断和的奇偶性。
【详解】:
分解210:。
组合为三个连续自然数:。
三个数为5(奇)、6(偶)、7(奇)。
求和:奇数 + 偶数 + 奇数 = (奇数 + 奇数) + 偶数 = 偶数 + 偶数 = 偶数。
3.如果 是奇数, 是偶数,那么 是奇数还是偶数?
【答案】:奇数
【分析】:利用代入法或分步计算奇偶性。
【详解】:
第一步: = 奇数 + 偶数 = 奇数。
第二步: = 奇数 × 奇数 = 奇数。
第三步: = 奇数 + 偶数 = 奇数。
4.在1到100的所有自然数中,所有奇数的和与所有偶数的和的差是奇数还是偶数?
【答案】:偶数
【分析】:分别计算奇数和与偶数和的奇偶性,再判断差的奇偶性。
【详解】:
1到100有50个奇数。50是偶数,偶数个奇数的和是偶数。
1到100有50个偶数。任意个偶数的和是偶数。
差:偶数 - 偶数 = 偶数。
5.判断等式 是否成立(利用奇偶性分析)。
【答案】:不成立
【分析】:通过分析等式左右两边的奇偶性是否矛盾来判断。
【详解】:
左边:2024是偶数。
右边:是奇数,是奇数。奇数×奇数=奇数。
右边继续:奇数 - (偶数) = 奇数 - 偶数 = 奇数。
结论:左边是偶数,右边是奇数,奇偶性矛盾,等式不成立。
6.有7盏灯全部亮着,规定每次拨动4盏灯的开关(亮变灭,灭变亮),能否经过若干次拨动后,使所有灯都熄灭?
【答案】:不能
【分析】:一盏灯从亮到灭需要拨动奇数次。计算总拨动次数的奇偶性与实际操作次数的奇偶性是否矛盾。
【详解】:
每盏灯要熄灭,需拨动奇数次。
7盏灯(奇数个)奇数次,总拨动次数 = 奇数 × 奇数 = 奇数。
实际操作:每次拨动4盏(偶数次),无论操作多少次,总拨动次数始终是偶数。
矛盾:需要奇数次,实际只能做到偶数次。故不可能。
7.9个小朋友站成一排,每个人要么面向东,要么面向西。规定每次让其中8个人向后转(面向变背向),能否经过若干次后,所有人都面向西?
【答案】:不能
【分析】:类比翻杯子问题。每人转一次方向改变,分析总转向次数的奇偶性。
【详解】:
假设初始全部向东。
每人要向西,需转奇数次。
9人(奇数)每人奇数次,总转次数为奇数。
每次操作转8人(偶数次),总转次数始终是偶数。
奇数 ≠ 偶数,矛盾,故不能。
8.有10个自然数排成一排,已知其中任意相邻三个数的和都是偶数。如果第一个数是奇数,第二个数是偶数,那么这10个数的和是奇数还是偶数?
【答案】:奇数
【分析】:根据相邻三数和为偶数的条件,推导出数列的奇偶排列规律(周期性)。
【详解】:
已知:第1个是奇(O),第2个是偶(E)。
条件:任意相邻三数和为偶。
前三个:O + E + ? = 偶。O+E=奇,奇+?=偶,故?必须是奇。第3个是奇(O)。
第二至四:E + O + ? = 偶。E+O=奇,故?必须是奇。第4个是奇(O)。
第三至五:O + O + ? = 偶。O+O=偶,故?必须是偶。第5个是偶(E)。
第四至六:O + E + ? = 偶。同第一至三,?必须是奇。第6个是奇(O)。
观察序列:1O, 2E, 3O, 4O, 5E, 6O…
继续推导:第7个:由4O,5E,6O知,5E,6O,7?。E+O=奇,?需为奇。第7个是奇(O)。
第8个:6O,7O,8?。O+O=偶,?需为偶。第8个是偶(E)。
序列:O, E, O, O, E, O, O, E…
发现规律:从第3个开始,每3个一循环:O, O, E。
完整序列(10个):1O, 2E, 3O, 4O, 5E, 6O, 7O, 8E, 9O, 10O。
统计奇数个数:位置1,3,4,6,7,9,10共7个奇数(奇数个奇数)。
偶数个数:3个。
和:奇数个奇数的和是奇数,加上任意个偶数,结果仍为奇数。
9.有9个杯子杯口朝上放在桌子上。每次翻转其中的4个杯子,称为一次操作。能否经过若干次操作,使所有杯子都杯口朝下?
【答案】:不能
【分析】:同例题2的跟踪训练,分析总翻转次数的奇偶性。
【详解】:
一只杯子从朝上到朝下需翻转奇数次。
9只杯子(奇数个)奇数次,总翻转次数 = 奇数 × 奇数 = 奇数。
每次翻转4只(偶数只),无论操作多少次,总翻转次数始终是偶数。
奇数 ≠ 偶数,产生矛盾。故不可能。
10.能否将自然数1到10分成两组,使得第一组数的和比第二组数的和大10?
【答案】:不能
【分析】:利用总和的奇偶性与两组差值的奇偶性关系进行反证。
【详解】:
1到10的总和:(奇数)。
设第一组和为 ,第二组和为 。
根据题意:(偶数)。
又因为:(奇数)。
将两式相加:。 是偶数,但65是奇数。
偶数 ≠ 奇数,矛盾。故不可能。
11.一个图书馆有100盏电灯,每盏灯有一个拉线开关控制(拉一下开,再拉一下关)。开始时所有灯都是关着的。有100个学生依次进入图书馆,第一个学生拉所有编号是1的倍数的灯;第二个学生拉所有编号是2的倍数的灯;第三个学生拉所有编号是3的倍数的灯;……;第100个学生拉所有编号是100的倍数的灯。问最后有多少盏灯是亮着的?
【答案】:10盏
【分析】:虽然这题主要考约数个数,但最后亮灯的条件(被拉奇数次)涉及奇偶性。
【详解】:
一盏灯最后亮着,说明它被拉了奇数次。
第 号灯会被第 个学生拉动,当且仅当 是 的约数。
所以,第 号灯被拉动的次数等于 的约数个数。
问题转化为:1到100中,有多少个数的约数个数是奇数?
只有完全平方数的约数个数是奇数(因为约数成对出现,只有平方数有一对相同的约数)。
1到100之间的完全平方数有:。
共10个。故最后有10盏灯亮着。
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