方法线路 M12 · 什么时候用?为什么用?

奇偶分析

只问“是奇数还是偶数”。很多操作怎么做都不改变奇偶,于是有些目标永远到不了。

📖 配合《解题方法与策略》§3.1阅读

一个想法,一张图每次恰好选 4 只杯子翻过来。想办法让 7 只全部口朝下。朝下的个数有什么规律?

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一句话

把整数只分成两类:奇数和偶数。别的信息全扔掉。

好处是:很多复杂的操作,在这副“只分两色的眼镜”下面什么也没改变。一个量如果奇偶永远不变,而目标的奇偶和起点不同,那目标就永远到不了——不必把所有做法试一遍。

最常用的一条:一串整数相加,和的奇偶只看里面有几个奇数。奇数个奇数,和是奇数;偶数个奇数,和是偶数。

先猜后证

不要算出结果: 是奇数还是偶数?

先选定答案,才能看到结论。

第 1 站 · 奇偶分析(卷六)

在 每个数前面填上 或 。能让结果等于 吗?先自己试几次。

例:±1 ± 2 ± 3 ± … ± 10 能等于 0 吗?

第 1 / 5 步
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  1. 全用加号

    先全部填 :和是 ,是个奇数。

第 2 站 · 方程的整数解(卷二)

和 相差 ,所以它们同奇偶。这一对搭档一出现,就该想到奇偶。

先猜后证

、 是整数。 可能等于 吗?

先选定答案,才能看到结论。

例:x² − y² = 2026 有整数解吗?

第 1 / 5 步
  1. 先分解

    平方差公式:左边是两个整数的乘积。

这里先用了奇偶(模 ),不够,又多看了一步“是不是 的倍数”(模 )。奇偶分析就是最简单的“选模”——“选择合适的模”那条线路讲的是同一件事的升级版。

第 3 站 · 染色(卷七)

黑白相间的棋盘,就是画出来的奇偶:第 行第 列的格子,按 的奇偶染色。走到相邻的格子, 变化 ,颜色一定改变。

的方格板,每格里有一只甲虫。一声哨响,每只甲虫都爬到相邻(有公共边)的格子里。是否一定有格子空出来?

例:25 只甲虫同时搬家

第 1 / 5 步
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  1. 先随便想想

    只甲虫, 个格子。好像只要安排得巧,就能正好换一遍位置?

换成 的板,黑白各 格,这个论证就失效了——事实上这时可以做到没有空格(相邻两只互换位置就行)。

第 4 站 · 操作与游戏(卷七)

回到页面顶上的杯子: 只杯子口朝上,每次恰好翻 只。

例:7 只杯子,每次翻 4 只,能全部朝下吗?

第 1 / 5 步
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  1. 盯住一个数

    不看哪只杯子,只数口朝下的杯子有几只。开始是 只。

改一个数字,结论就变了。下面每次翻 只:变化量 是奇数,奇偶每步都在换。这回能做到吗?最少几步?

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只杯子,每次翻 只。奇偶不再挡路——但“奇偶不挡路”还不等于“做得到”,要真的翻出来才算。

练一练

练习 1基础

除以 的余数是多少?(填 或 ,不要把和算出来。)

练习 2提高

黑板上写着 。每次擦掉任意两个数 、,写上它们的差 。这样做 次后只剩一个数。它是奇数还是偶数?

练习 3挑战

这四个数里,恰有一个不能写成两个整数的平方差 。是哪一个?

错误博物馆 · 本站展品

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展品

和是偶数,就说两个都是偶数

错误的做法: 是偶数,所以 、 都是偶数。
错在哪里?先想一想,再打开

病因  也是偶数。和为偶数只说明 、 奇偶相同:要么都偶,要么都奇。漏掉“都是奇数”这一半,后面的讨论就少了一种情况。

正确的做法: 是偶数 、 同奇偶。接下来分“都偶”“都奇”两种情况讨论。另外别忘了: 是偶数,负数也分奇偶( 是奇数)。

「偶 = 偶 + 偶,也 = 奇 + 奇」

展品

奇偶对上了,就说做得到

错误的做法::取 、 都是奇数,左边是偶数,右边也是偶数,奇偶对得上。所以方程有整数解。
错在哪里?先想一想,再打开

病因 奇偶相符只是必要条件。真去试:平方数只有 ,两个加起来得不到 。其实除以 看:两个奇数的平方和余 ,而 余 。

正确的做法:奇偶分析只能用来说“做不到”。要说“做得到”,必须给出具体的做法或一组解。奇偶看不出矛盾时,换一个更细的模再试。

「奇偶只能判“不行”,不能判“行”」

这条线路经过的站

同一个想法,在不同的地方各用一次。

  1. 奇数与偶数卷六《整除、同余与不定方程》§2.4
  2. 方程的整数解卷二《方程与方程组》第 15 章
  3. 染色卷七《组合趣题》第 3 章
  4. 操作与游戏卷七《组合趣题》第 4 章