奇偶拆分:一串里藏着两条规律
给 1、10、3、20、5、30 标出项号,按奇偶位置拆成两串,再把整串项号换成小串里的位置。
题目
一串数的开头是:
1,10,3,20,5,30,……
它按下面两条规则继续:
- 第 1、3、5、……项,依次放正奇数 1、3、5、……。
- 第 2、4、6、……项,依次放 10、20、30、……;每次增加 10。
求第 9 项和第 12 项。如果某项在偶数位置,它的数值与它的项号有什么关系?能不能把整串数看成“每次加同一个数”?请说明理由。
“项号”指它在整串数中是第几个位置,从 1 开始数。
答案:第 9 项是 9,第 12 项是 60。奇数项的数值等于项号;偶数项的数值是项号的 5 倍。
核心:先按位置拆成两串,再在各自的小串里找规律。要看的是项号的奇偶,不是数值的奇偶。
播放时看第 1、3、5 个位置怎样连成一串,第 2、4、6 个位置怎样连成另一串。试着指出第 12 项在偶数位置那一串里是第几个。
互动演示正在加载。下方可直接展开每一步的图解。
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按步骤看图,自己说出理由
点开一步,先指着图说“这一部分为什么这样数”,再读说明。上方动画使用相同步骤,可逐步播放。
1.整体忽大忽小,先按位置分组
数块上方的数字是整串项号。按项号的奇偶分组,不是按数值的奇偶分组。
奇数位置:每次 +2;偶数位置:每次 +10。
看一、十、三、二十、五、三十。它们忽大忽小,放在一起不容易找到固定的变化。先标出第一项、第二项,直到第六项。现在尝试把奇数位置放在上面,偶数位置放在下面,注意分的是位置,不是数值的奇偶。
2.两条数列,交替出现
数块上方的数字是整串项号。按项号的奇偶分组,不是按数值的奇偶分组。
奇数位置:每次 +2;偶数位置:每次 +10。
看数块分开。奇数位置是一、三、五,每次加二。偶数位置是十、二十、三十,每次加十。这是两条有各自规则的数列,交替排在一起。把它们拆开以后,每一条都回到了固定增量的关系。
3.总项号,换成这条里的项号
数块上方的数字是整串项号。按项号的奇偶分组,不是按数值的奇偶分组。
第 6 项 → 偶数位置 → 这条的第 3 项 → 30
第 5 项 → 奇数位置 → 这条的第 3 项 → 5
奇数位置:每次 +2;偶数位置:每次 +10。
找第六项。它在偶数位置,是下面这条的第三项,不是下面这条的第六项。所以要算第三个十,得到三十。找第五项时,它在奇数位置,是上面这条的第三项,得到五。总位置和分开以后的位置,不能混在一起。
4.先选路,再数第几步
数块上方的数字是整串项号。按项号的奇偶分组,不是按数值的奇偶分组。
第 10 项 → 偶数位置 → 这条的第 5 项 → 50
第 11 项 → 奇数位置 → 这条的第 6 项 → 11
奇数位置:每次 +2;偶数位置:每次 +10。
找第十项,先判断是偶数位置,再算它是下面这条的第五项,所以得到五十。找第十一项,是上面这条的第六项,得到十一。拆开只是一个值得尝试的方法,并不是任何乱跳的数都一定能这样分。最后还要把两条重新交替排好,检查是否符合题目。
这一课用到固定增量课的找法。项号从 1 起数:1、3、5 是奇数项号,2、4、6 是偶数项号。
生活里的它:报数分队
体育课站成一排“1、2、1、2”报数:喊 1 的向前一步、喊 2 的原地不动,一排人就分成了两队——按位置的奇偶分,不按个子高矮分。本课的 1、10、3、20、5、30 正是这样:奇数位站一队(1、3、5),偶数位站一队(10、20、30),各队有自己的规律。电影院的单双号入口、马路两侧的门牌号,也都是按位置奇偶走的路。
相邻的差乱,就试着隔一个看
原题相邻的变化是+9、−7、+17、−15、+25,不是固定增量。先不要硬凑一个加减式。
把项号写在上面:
| 项号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 数值 | 1 | 10 | 3 | 20 | 5 | 30 |
取出奇数位置,得到 1、3、5,每次多 2。取出偶数位置,得到 10、20、30,每次多 10。题目给定这两条规则继续,所以拆开后可以各算各的。
第 12 项,是偶数位置里的第 6 项
每两个位置里恰好有一个偶数位置。第 2、4、6、8、10、12 项,依次是偶数小串里的第 1、2、3、4、5、6 项。
所以第 12 项的值是 10×6=60。这里先算 12÷2=6,是为了找小串的位置,不是直接拿 12 当作第 12 个十。
如果整串项号 n 是偶数,小串位置就是 n÷2。数值是:
这个结论只给偶数项用。
第 9 项,是奇数位置里的第 5 项
奇数位置是 1、3、5、7、9。第 9 项在这条小串里排第 5,它的值也是第 5 个正奇数,也就是 9。
为什么恰好与整串项号相同?奇数项号依次增加 2,它们所放的数也从 1 开始、每次增加 2,两边每一步都相同。
如果要算它在小串里的位置,可以先给奇数项号加 1,再除以 2。比如 (9+1)÷2=5。加 1 是把 9 补到第 5 对位置的末尾。
因此本题可以分开说:n 是奇数时,第 n 项是 n;n 是偶数时,第 n 项是 5n。n 都是正整数。
拆分是为了更简单,不是每题都要拆
题目给了两种交替的生成规则,拆开就能各用固定增量。若整串本来就每次增加相同的数,直接处理通常更短。
只有几项、没有规则说明时,奇偶拆分仍只是一种猜想。要检查所有已给位置,回答时也要说明你按哪两条规则继续。
自测:先说清它属于哪一串
自测 1:一个奇数位置,一个偶数位置
继续原题的规则。第 15 项和第 16 项分别是多少?先写它们在各自小串中的位置。
核对第 1 题
第 15 项是 15,第 16 项是 80。15 是奇数项号,在奇数小串里排 (15+1)÷2=8,值是第 8 个正奇数 15。
16 是偶数项号,在偶数小串里排 16÷2=8,值是 10×8=80。先分位置,再用那一串的规则。
自测 2:奇数位置也能放偶数
新一串的奇数位置依次放 2、4、6、……,每次多 2;偶数位置依次放 100、200、300、……,每次多 100。开头是 2,100,4,200,6,300。求第 11 项和第 14 项。
核对第 2 题
第 11 项是 12,第 14 项是 700。11 是奇数项号,在那一串里排第 6,数值为 2×6=12。
14 是偶数项号,在那一串里排第 7,数值为 100×7=700。分组依据是位置,不是最后算出的数值。
自测 3:一定要拆成两串吗
另一串从 2 开始,每次加 2,开头是 2,4,6,8,10。求第 10 项。奇偶拆分能做吗?有没有更直接的办法?
核对第 3 题
第 10 项是 20;能拆,但没有必要。整串已经是固定增量,直接算 2+2×(10−1)=20。
拆分是为了让规律更清楚。原来的相邻关系已经很简单,就先用更短的那条路。
下次隔位比较之前,先标项号;找到了两条规律,还要把“小串里的第几个”数对。