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奇数偶数与一道拉灯题

来源:不详       更新时间:2011-12-21 11:15:31
 
      奇数偶数大家都知道吧,不是说哈,如果什么是奇数什么是偶数你都搞不清楚,就去面壁吧……看起来数的奇偶性实在是很简单,似乎没有什么可研究的,不过绝非如此,有时候利用数的奇偶性可以快速解决一些难题。首先我们证明下面一个很简单的结论。
      一个非完全平方的自然数一定有偶数个正约数,包括1和他本身。反过来说,如果一个自然数有奇数个正约数,当且仅当它是一个完全平方数。
      这个结论很好证明吧,也很好理解,如果不是完全平方数,一个约数一定有另一个约数配对。比如6的正约数有1,2,3,6,有1比如有6,有2比如有3,而且都还不相同。完全平方数就要减掉一个重复的平方根,比如9的正约数就是1,3,9三个。
      搞懂这个结论,我们可以非常快地解决下面一个题
      例题:有一百盏电灯排成一行,从左至右分别标记着1、2、3、……、100,每一盏灯都有一根拉线开关,一开始的时候灯都是关上的。还有100个人,第一个人进来将所有能被1整除的灯上的开关拉一下;第二个人进来又将所有能被2整除的灯的开关拉一下;以此下去,第一百个人就将所有能被100整除的灯的开关拉一下。现在问,最后有哪些灯是亮着的?
      这个题若要使按照常规思维的话就很麻烦,第一个人进来将所有的灯开启了,第二个人进来是把所有偶数编号的灯关上了,第三个人是把能被三整除的开上了,但是刚刚才关上的6现在又开启了……太麻烦了这个。实际上若我们换一个角度的话这题就很简单了。正确的思路是:凡是被拉过偶数次的灯最后就是关了的,被拉过奇数次的灯最后就是亮着的。一个标号为K的灯,如果K有t个不同的正约数,那么这盏灯就被拉了t次,所以最后亮的灯,就是约数个数为奇数的灯,根据我们一开始说到的结论,只有完全平方数才有奇数个,即只有十盏灯是亮着的,他们的编号是:1、4、9、16、25、36、49、64、81、100.
      关于奇数和偶数的利用,还有非常多,其实之所以有这么多用处,很大一部分原因他和“2”相联系,这和中国古老的阴阳说很有关系,任何事物都有相对应的两面。这个理论直接产生了二进位制,成为计算机学科的基础。要想充分了解自然数奇偶性的应用,可以读读常庚哲先生的书——《奇数与偶数》.
       文章来源:学夫子数学博客

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