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第二
整数的正负性、奇偶性和质合性

一、整数的正负性

正整数(positive integers),也就是自然数,例如:1,2,3,…;

负整数(negative integers),例如:-1,-2,-3,…;

0既不是正数也不是负数。

整数的正负主要出现在题干之中,比如three consecutive integers和three consecutive positive integers是完全不同的两个概念。在有些题目中,当然也会让你判断最后结果是正还是负。

Example 1:

Is x positive?

(1)x 2 -1=0

(2)x 3 +1=0

解: 单独(1),我们得到=1 or x=-1,两个结果一正一负,所以无法判断。

单独(2),我们得到x=-1,x为负数一定不是正数。

二、整数的奇偶性

整数可以分为奇数和偶数两大类。

奇数(odd integers):不能被2整除的整数。例如:-3,-1,1,3,…

我们在应用中往往表示为:n=2k+1,k为整数。

偶数(even integers):可以被2整除的整数。例如:-2,0,2,…

我们在应用中往往表示为:n=2k,k为整数。

关于奇偶性需要注意两点:

①负数也有奇偶性。

②数字0因为能够被2整除,所以是偶数。

整数的奇偶性有以下一些性质:

①eeven±odd=odd

even±even=even

odd±odd=even

②even×odd=even

even×even=even

odd×odd=odd

如果n(n>1)个整数连乘其结果为偶数,则这n个整数中至少有一个为偶数,例:2×1×3×5=30。

如果n(n>1)个整数连乘其结果为奇数,则这n个整数必然都是奇数,例:1×3×5×7=105。

③相邻的奇(偶)数之差为2。

Example 1:

If x is an even integer,which of the following is an odd integer?

(A)3x+2

(B)7x

(C)8x+5

(D)x 2

(E)x 3

解: x是偶数,那么x和任意多个数相乘乘积还是偶数,所以(B),(D),(E)都是偶数。(A)中3x+2是偶数加偶数还是偶数,(C)中8x+5是偶数加奇数,和为奇数。(C)为正确答案。

Example 2:

If a and b are integers and a-b=8, then(a+b)CANNOT be

(A)0

(B)less than 6

(C)greater than 6

(D)an even integer

(E)an odd integer

解: a-b=8,a,b又都是整数,那么a,b必然都是奇数或者都是偶数,这样a+b就必然是偶数,所以选择(E),(a+b)不可能为奇数。

Example 3:

If n is an integer greater than 2,which of the following CANNOT be all even integer?

(A)n 2

(B)n(n-1)

(C)n-1

(D)n+1

(E)4n+3

解: n是大于2的整数,那么当n为偶数时,选项(A)和(B)都是偶数;当n为奇数时,选项(C)和(D)都为偶数,根据排除法,只有选项(E)4n+3,无论n为奇数还是偶数,结果都是(偶数+奇数)=奇数。

Example 4:

If p>q>w>r and p-q>m(m>0),p and q are odd integers,w,r and m are even integers,then the least possible value of(p-r)is?

(A)m+3

(B)m+4

(C)m+5

(D)m+6

(E)m+7

解: 这是一道较难的考查整数奇偶性的题目。由于p>q>w>r,因此p-r=(p-q)+(q-w)+(w-r),也就是说,我们只要首先求出相邻两个数的最小差值就可以。

w和r都是偶数,并且w>r,那么w-r的最小值为2;(两个连续偶数之差为2)q为奇数,w是偶数,并且q>w,那么q-w的最小值为1;(两个连续整数之差为1)

p和q都是奇数,p-q>m,那么p-q的最小值为m+2;

因此p-r的最小值为(m+2)+2+1=m+5,选择(C)。

三、质数和合数

质数和合数都是针对自然数(即正整数)而言:

质数 (prime number):除了1和它本身,不再有其他因子的自然数。

例如:2,3,5,7,11,…,最小的质数是2。

合数 (composite number):除了1和它本身,还有其他因子的自然数。

例如:4,6,9,…,最小的合数为4。

注意两点:①数字1既不是质数,也不是合数。

(因为1除了本身一个因子之外,就没有其他的因子了。)

②大于2的质数都是奇数,数字2是质数中唯一的偶数,因此在所有关于质数的考题中,2是常考的数字。

定理:任何一个大于2的偶数都可以表示为两个质数的和。

例: 4=2+2,6=3+3,8=3+5,…

(我们在考试中可以充分利用这条定理。)

Example 1:

Which of the following cannot be expressed as the sum of two prime numbers?

(A)21

(B)14

(C)18

(D)28

(E)23

解: 这道题目用排除法当然可以迅速解出来,比如:21=19+2,14=7+7,18=13+5,28=23+5,只剩下23,当然选择(E)。

但是如果利用上面的定理,则速度更快。五个选项中(B)、(C)、(D)都为大于2的偶数,根据定理必然可以表达为两个质数的和;剩下选项(A)、(E)均为奇数,若两数相加为奇数,则这两数必然为一奇一偶。而这个数又要能够表达为两个质数的和,那么必须这一奇一偶都为质数,我们知道在所有质数中2是唯一的一个偶数,因此若(A)或(E)能够表达为两质数的和,其中一个一定为2,选项(A)21-2=19,(E)23-2=21,19为质数,21=3×7不为质数,因此(E)是正确答案。

Example 2:

两个质数的和是40,求这两个质数的乘积的最大值是多少?

(A)391

(B)319

(C)111

(D)153

(E)387

解: 把40表示为两个质数的和,一共有三种形式:40=17+23=11+29=3+37。

因为17×23=391,11×29=319,3×37=111,

所以所求的最大值是391。

四、综合例题

Example 1:

If x and y are different prime numbers,each greater than 2,which of the following must be true?

Ⅰ.x+y≠91

Ⅱ.x-y is an even integer.

Ⅲ.x/y is not an integer.

(A)Ⅱ only

(B)Ⅰ and Ⅱ only

(C)Ⅰ and Ⅲ only

(D)Ⅱ and Ⅲ only

(E)Ⅰ,Ⅱ and Ⅲ

解: x,y都是大于2的质数,那么x,y必然都是奇数,所以两者之和必然为偶数,那么Ⅰ正确,两者之差也是偶数,Ⅱ正确,而由于x,y互质,x/y必然不是整数。因此(E)为正确答案。

Example 2:

How many even integers are between 17/4 and 47/2?

(A)9

(B)8

(C)6

(D)5

(E)4

解: 所以所求偶数必然是大于4小于23,也就是从6到22的连续偶数,一共有多少个呢?当然这么小的数字,你可以枚举出来。但是如果数字大的话,就可以用等差数列的公式了。22=6+(n-1)×2,因此n=9,选择(A)。 /AYifDybLU692Qp1kjX4Lm3tpob0x4yK5Ayy7OjXYmRBar1Bs3jLUjy27QLqFl/d

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