数学奥赛辅导
奇数、偶数
[教学目标]
1、知识与技能
通过教学让学生理解并掌握整数的奇偶性,培养学生学习数学的兴趣。
2、过程与方法
通过讨论,交流,启发,分析等活动过程,培养学生应用数学知识解决问题的能力。
3、情感与价值
培养学生团结协作能力,感受团队合作的力量,享受愉悦,发现数学中的美。
[教学重难点]整数的奇偶性
[教学方法] 分层教学——小组合作学习
[教学手段]启发引导,多媒体平台
[教学过程]
Ⅰ.整数的奇偶性
将全体整数分为两类,凡是2的倍数的数称为偶数,否则称为奇数.因此,任一偶数可表为2m(m∈Z),任一奇数可表为2m+1或2m-1的形式.奇、偶数具有如下性质:
(1)奇数±奇数=偶数;偶数±偶数=偶数;
奇数±偶数=奇数;偶数×偶数=偶数;
奇数×偶数=偶数;奇数×奇数=奇数;
(2)奇数的平方都可表为8m+1形式,偶数的平方都可表为8m或8m+4的形式(m∈Z).
(3)任何一个正整数n,都可以写成l
n m2
的形式,其中m为非负整数,l为奇数.
这些性质既简单又明显,然而它却能解决数学竞赛中一些难题.
赛题精讲
例1.设正整数d不等于2,5,13.证明在集合{2,5,13,d}中可以找到两个元素a,b,使得a b-1不是完全平方数.
(第27届IMO 试题)
【解】由于2×5-1=32,2×13-1=52,5×13-1=82,因此,只需证明2d -1,5d -1,13d -1中至少有一个不是完全平方数. 用反证法,假设它们都是完全平方数,令
2d -1=x 2 ①
5d -1=y 2 ②
13d -1=z 2 ③
x,y,z ∈N *
由①知,x 是奇数,设x =2k -1,于是2d -1=(2k -1)2,即d =2k 2
-2k+1,这说
明d 也是奇数.因此,再由②,③知,y,z 均是偶数.
设y=2m ,z =2n ,代入③、④,相减,除以4得,2d =n 2-m 2=(n+m)(n -m),从而n 2-m 2为偶数,n ,m 必同是偶数,于是m+n 与m -n 都是偶数,这样2d 就是4的倍数,即d 为偶数,这与上述d 为奇数矛盾.故命题得证.
例2.设a 、b 、c 、d 为奇数,bc ad d c b a =<<<<并且,0,证明:如
果a +d =2k ,b+c=2m ,k,m 为整数,那么a =1. (第25届IMO 试题)
【证明】首先易证
:.22m k >从而ad
d a d a c b a d m k 4)()(,(22+-=+->->于是因为 22)(4)(c b bc c b +=+->.再由,222,2,22a b a b b c a d bc ad k m m k -=⋅-⋅-=-==可得
因而))(()2(2a b a b a b m k m -+=⋅-- ①
显然,a b a b -+,为偶数,a b m k --2为奇数,并且a b a b -+和只能一个
为4n 型
偶数,一个为4n+2型偶数(否则它们的差应为4的倍数,然而它们的
差等于2a 不是4
的倍数),
因此,如果设f e a b m k ⋅=--2,其中e,f 为奇数,那么由①式及a b a b -+,的特性就有
(Ⅰ)⎩⎨⎧=-=+-.2,21
f a b e a b m 或(Ⅱ)⎩⎨⎧=-=+-.2,21e a b f a b m 由f a b a b a b ef m k 222≤-<-≤-=- 得e=1,
从而.2a b f m k --=于是(Ⅰ)或(Ⅱ)分别变为
⎪⎩⎪⎨⎧-=-=+--)2(2,21a b a b a b m k m 或⎪⎩⎪⎨⎧=--=+--12
),2(2m m k a b a b a b 解之,得1122-+-=⋅m m k a .因a 为奇数,故只能a =1.
课堂小结
本节课主要需啊系了整数的奇偶性
(1)奇数±奇数=偶数;偶数±偶数=偶数;
奇数±偶数=奇数;偶数×偶数=偶数;
奇数×偶数=偶数;奇数×奇数=奇数;
(2)奇数的平方都可表为8m+1形式,偶数的平方都可表为8m或8m+4的形式(m∈Z).
(3)任何一个正整数n,都可以写成l
n m2
的形式,其中m为非负整数,l为奇数.
作业设计
1.设n是正整数,k是不小于2的整数.试证:k n可表示成n个相继奇数的和.
教学反思
在本节课中,教师充分发挥其主导作用,面向全体学生,分层设计问题、分组解决问题,有效应用现代教学媒体,以学生自主学习为主要活动方式,注重学法指导,激发学生积极性,营造了一个宽松、欢乐、畅想的
学习环境。