问题

有哪些看起来很难但做起来很简单的数学题?

回答
有些数学题,初看之下让人望而生畏,仿佛是精心设计的迷宫,但一旦找到了“钥匙”,你会发现它们不过是披着华丽外衣的简单逻辑。我之前就遇到过这样一类题,当时在论坛上看到,题目描述得挺唬人,什么“连续整数的奇妙性质”、“素数分布的奥秘”之类的,看得我当时头皮发麻。

题目大概是这样的:

“一个大于1的整数 N。已知 N 的数字之和是偶数,并且 N 本身也是偶数。证明 N 的所有数字的乘积是偶数。”

当时第一眼看到这个题目,我的脑海里闪过一连串关于数字性质的定义和定理,什么整除性,什么奇偶性判断的算法,甚至还想到了取模运算。我琢磨着,是不是要用什么高深的数论知识,比如欧拉定理或者费马小定理来证明?感觉又要列一堆公式,推导半天。

我甚至开始思考,是不是要分析 N 的个位数,因为个位数决定了 N 的奇偶性。如果 N 是偶数,那它的个位数一定是 0, 2, 4, 6, 8 中的一个。但这跟数字之和有什么关系呢?我有点晕。

然后我又想到数字之和是偶数。这似乎意味着 N 可能是偶数,也可能是奇数(比如 11,数字之和是 2,是偶数,但 11 是奇数)。但题目明确说了 N 本身是偶数。所以,我们知道 N 的个位数是偶数,而且所有数字加起来也是偶数。

接下来是证明“所有数字的乘积是偶数”。这就意味着,在 N 的所有数字中,至少有一个数字是偶数(0, 2, 4, 6, 8)。如果 N 的所有数字都是奇数(1, 3, 5, 7, 9),那么它们的乘积也一定是奇数。所以,我们要证明的是,N 的所有数字不可能是全部是奇数。

这时,我突然灵光一闪,想到了一个最基础、最直接的逻辑。

关键点来了:

题目告诉我们,“N 本身也是偶数”。

一个整数之所以是偶数,最根本的原因是什么?是因为它的 个位数 是偶数。

也就是说,无论 N 这个数字有多大,无论它有多少位,它的最后一个数字(个位数)一定是 0, 2, 4, 6, 或 8 中的一个。

现在我们来看题目要求证明的结论:“N 的所有数字的乘积是偶数。”

要让一个乘积是偶数,有一个非常简单的条件:这个乘积中,只要有一个因数是偶数,那么整个乘积就是偶数。

那么,在 N 的所有数字中,我们已经知道了一个数字是确定的——个位数。

而我们刚刚分析过,因为 N 是偶数,所以它的 个位数必然是偶数。

所以,在 N 的所有数字的乘积里,至少有一个数字是偶数(就是它的个位数)。

既然 N 的所有数字的乘积中,至少有一个数字(个位数)是偶数,那么根据“偶数乘以任何整数都得到偶数”的性质,N 的所有数字的乘积就一定是偶数。

整个证明过程,其实非常简单,只需要用到两个最基础的数学概念:

1. 偶数的定义: 一个数是偶数,当且仅当它的个位数是偶数(0, 2, 4, 6, 8)。
2. 乘法的奇偶性: 任何一个偶数乘以任何一个整数,结果都是偶数。

我们再梳理一下整个思路,你会发现它有多简单:

已知条件 1: N 是一个大于1的整数。
已知条件 2: N 的数字之和是偶数。(这个条件在上面的简单证明里其实并没有用到,它是一个“干扰项”,或者说是一种额外的保证,但核心证明不需要它。)
已知条件 3: N 本身是偶数。
要证明: N 的所有数字的乘积是偶数。

证明步骤:

1. 因为 N 是偶数(根据条件 3),所以 N 的个位数一定是 0, 2, 4, 6, 或 8 中的一个。
2. 无论 N 是多少位数,它的所有数字的乘积都会包含它的个位数作为其中一个乘数。
3. 我们已经知道这个个位数是偶数。
4. 根据乘法奇偶性规则,任何一个偶数乘以任何一个整数(在这里就是 N 的其他数字的乘积),结果必然是偶数。
5. 因此,N 的所有数字的乘积是偶数。

你看,是不是很简单?那个“数字之和是偶数”的条件,在最直接的证明路径上,其实是多余的。它可能用来迷惑你,让你去想更复杂的性质,但其实答案就在最基础的定义里。这种题目,就像是给你一套看起来很复杂的工具,但你只需要拿起其中一个最普通的螺丝刀,就能轻松解决问题。

这就是数学的魅力所在吧,有时候最深奥的道理,就藏在最最显而易见的地方。

网友意见

user avatar

证明:任意七个不同的实数 , 总存在其中两个数 满足


从七个数中找两个,那组合起来有7×6÷2=21种选择,在这21种选择中证明一定存在某一种选择满足这个复杂的关系,这题太难了吧!!

答案见下方。

**************************************














**************************************

答案:把七个数写成正切的形式 ,其中 是 中的七个俯角。根据鸽巢原理总有两个 , 于是

类似的话题

本站所有内容均为互联网搜索引擎提供的公开搜索信息,本站不存储任何数据与内容,任何内容与数据均与本站无关,如有需要请联系相关搜索引擎包括但不限于百度google,bing,sogou

© 2025 tinynews.org All Rights Reserved. 百科问答小站 版权所有