【例 題】在任意的四個自然數中,是否其中必有兩個數,它們的差能被整除?
【解析】因為任何整數除以3,其余數只可能是0,1,2三種情形.我們將余數的這三種情形看成是三個“抽屜”.一個整數除以3的余數屬于哪種情形,就將此整數放在那個“抽屜”里.將四個自然數放入三個抽屜,至少有一個抽屜里放了不止一個數,也就是說至少有兩個數除以3的余數相同(需要對學生利用余數性質進行解釋:為什么余數相同,則差就能被整除).這兩個數的差必能被整除.
【鞏固】四個連續的自然數分別被除后,必有兩個余數相同,請說明理由.
【解析】想一想,不同的自然數被3除的余數有幾類?在這道題中,把什么當作抽屜呢?
把這四個連續的自然數分別除以3,其余數不外乎是0,1,2,把這3個不同的余數當作3個“抽屜”,把這個連續的自然數按照被除的余數,分別放入對應的個“抽屜”中,根據抽屜原理,至少有兩個自然數在同一個抽屜里,也就是說,至少有兩個自然數除以3的余數相同.
【鞏固】(第八屆《小數報》數學競賽決賽)將全體自然數按照它們個位數字可分為10類:個位數字是1的為第1類,個位數字是2的為第2類,…,個位數字是9的為第9類,個位數字是0的為第10類.(1)任意取出6個互不同類的自然數,其中一定有2個數的和是10的倍數嗎?(2)任意取出7個互不同類的自然數,其中一定有2個數的和是10的倍數嗎?如果一定,請簡要說明理由;如果不一定,請舉出一個反例.
【解析】(1)不一定有.例如1、2、3、4、5、10這6個數中,任意兩個數的和都不是10的倍數.
(2)一定有.將第1類與第9類合并,第2類與第8類合并,第3類與第7類合并,第4類與第6類合并,制造出4個抽屜;把第5類、第10類分別看作1個抽屜,共6個抽屜.任意7個互不同類的自然數,放到這6個抽屜中,至少有1個抽屜里放2個數.因為7個數互不同類,所以后兩個抽屜中每個都不可能放兩個數.當兩個互不同類的數放到前4個抽屜的任何一個里面時,它們的和一定是10的倍數.
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