是否具有一定的創(chuàng)造性,是衡量自然科學(xué)小論文質(zhì)量的重要標(biāo)準(zhǔn)。下面小編為大家整理了自然科學(xué)小論文,希望能為你提供幫助:
有一年初三數(shù)學(xué)競(jìng)賽有這樣一道題:
“對(duì)任給97個(gè)互異的正整數(shù),試證其中必有四個(gè)正整數(shù),僅用減號(hào)、乘號(hào)和括號(hào),將它們適當(dāng)組合成為一個(gè)算式,其結(jié)果是1984的倍數(shù)。”
解這道題要用到抽屜原理:
把三個(gè)蘋果放到兩個(gè)抽屜里,一定有一個(gè)抽屜里至少放兩個(gè)蘋果,這是一個(gè)明顯的事實(shí)。類似地,任意取三個(gè)互異整數(shù),至少有兩個(gè)是奇偶性相同的數(shù)。于是,下面的命題自然是正確的:“任取三個(gè)整數(shù),則這其中必有兩個(gè)數(shù)的差能被2整除。”我們可以把奇數(shù)和偶數(shù)看成兩個(gè)抽屜,三個(gè)數(shù)放在里面,其中一個(gè)抽屜中至少有兩個(gè)數(shù)。只要是同一抽屜爭(zhēng)的兩個(gè)整數(shù)的差就能被2整除。
同樣,任取四個(gè)互異整數(shù),其中必有兩整數(shù)差能被3整除,更一般的結(jié)論是n+1個(gè)互異整數(shù)中,必有兩整數(shù)的差能被n整除。
上題的解法是:
證明:由1984=64×31將97個(gè)互異正整數(shù)分成兩組:一組32個(gè),一組65個(gè),則32個(gè)數(shù)中必有兩數(shù)的差是31的倍數(shù),設(shè)此兩數(shù)為A和B,別有A-B=31n,另一組65個(gè)數(shù)中必有兩個(gè)數(shù)的差是64的倍數(shù),設(shè)它們?yōu)镸,N,則M-N=64m,
∴(A-B)(M-N)=31n×64m=1984mn,
即為1984的倍數(shù),此題證畢。
細(xì)思索一下,其實(shí)這個(gè)題的條件是過(guò)剩的,這大概是為了讓初三的同學(xué)們更容易解出,題目中的條件“97個(gè)互異整數(shù)”可以減少到“65個(gè)互異正整數(shù)”,其他條件不變就能得出相應(yīng)的結(jié)論。方法是,先從65個(gè)整數(shù)中挑出兩個(gè)正整數(shù)A、B,使它們的差能被64整除,在剩下的63個(gè)數(shù)中當(dāng)然能挑出兩數(shù)M,N,使其差為31的倍數(shù),
∴(A-B)(M-N),是1984的倍數(shù),此題證畢。
如果注意到1984=62×32,即使選63個(gè)互異正整數(shù),也有相應(yīng)的結(jié)論,方法如下:從63個(gè)數(shù)中先挑出兩個(gè)數(shù)A與B,使其差能被62整除,再?gòu)氖S嗟?1個(gè)數(shù)中挑出其差能被32整除的兩數(shù)M與N。
∴(A-B)(M-N)是1984的倍數(shù),證畢。
通過(guò)以上題目,熟悉了抽屜原理,還可以編出類似的題目。例如:
任取65個(gè)互異正整數(shù),試證其中必存在四個(gè)整數(shù),僅用減號(hào),乘號(hào),括號(hào),將它們適當(dāng)組成一個(gè)算式,其結(jié)果是1984的偶數(shù)倍。
證明:(1)從65個(gè)數(shù)中取出其差為64的倍數(shù)的兩數(shù)A與B,即A-B=64m
(2)從剩余的63個(gè)數(shù)中再挑出其差能被62整除的兩個(gè)數(shù)M與N,則M-N=62n=31×2n
∴(A—B)(M-N)=64m×31×2n=1984×2mn
命題證畢。