(3)利用整數(shù)的奇偶性
下面我們應(yīng)用第三講介紹的整數(shù)奇偶性的有關(guān)知識來解幾個(gè)整數(shù)問題.
例5 求證:不存在這樣的整數(shù)a、b、c、d使:
a·b·c·d-a= ①
a·b·c·d-b= ②
a·b·c·d-c= ③
a·b·c·d-d= ④
證明 由①,a(bcd-1)= .
∵右端是奇數(shù),∴左端a為奇數(shù),bcd-1為奇數(shù).
同理,由②、③、④知b、c、d必為奇數(shù),那么bcd為奇數(shù),bcd-1必為偶數(shù),則a(bcd-1)必為偶數(shù),與①式右端為奇數(shù)矛盾.所以命題得證.
例6 (1985年合肥初中數(shù)學(xué)競賽題)設(shè)有n個(gè)實(shí)數(shù)x1,x2,…,xn,其中每一個(gè)不是+1就是-1,
且
試證n是4的倍數(shù).
證明 設(shè) (i=1,2,…,n-1),
則yi不是+1就是-1,但y1+y2+…+yn=0,故其中+1與-1的個(gè)數(shù)相同,設(shè)為k,于是n=2k.又y1y2y3…yn=1,即(-1)k=1,故k為偶數(shù),
∴n是4的倍數(shù).
其他方法:
整數(shù)a整除整數(shù)b,即b含有因子a.這樣,要證明a整除b,采用各種公式和變形手段從b中分解出因子a就成了一條極自然的思路.
例7 (美國第4屆數(shù)學(xué)邀請賽題)使n3+100能被n+10整除的正整數(shù)n的最大值是多少?
解n3+100=(n+10)(n2-10n+100)-900.
若n+100能被n+10整除,則900也能被n+10整除.而且,當(dāng)n+10的值為最大時(shí),相應(yīng)地n的值為最大.因?yàn)?00的最大因子是900.所以,n+10=900,n=890.
例8 (上海1989年高二數(shù)學(xué)競賽)設(shè)a、b、c為滿足不等式1
解 ∵(ab-1)(bc-1)(ca-1)
=a2b2c2-abc(a+b+c)+ab+ac+bc-1,①
∵abc|(ab-1)(bc-1)(ca-1).
∴存在正整數(shù)k,使
ab+ac+bc-1=kabc, ②
k= < < < < ∴k=1.
若a≥3,此時(shí)
1= - < 矛盾.
已知a>1. ∴只有a=2.
當(dāng)a=2時(shí),代入②中得2b+2c-1=bc,
即 1= < ∴0
說明:在此例中通過對因數(shù)k的范圍討論,從而逐步確定a、b、c是一項(xiàng)重要解題技巧.
例9 (1987年全國初中聯(lián)賽題)已知存在整數(shù)n,能使數(shù) 被1987整除.求證數(shù)
,
都能被1987整除.
證明∵ × × × (103n+ ),且 能被1987整除,∴p能被1987整除.
同樣,
q= ( )
且 ∴ 故 、102(n+1)、 被 除,余數(shù)分別為1000,100,10,于是q表示式中括號內(nèi)的數(shù)被 除,余數(shù)為1987,它可被1987整除,所以括號內(nèi)的數(shù)能被1987整除,即q能被1987整除