2013年全国高中数学联赛湖北省预赛试题:
从集合 中取出 个不同的数,使这五个数构成等差数列,则可以得到的不同的等差数列的个数为_______.
正确答案是 .
先将问题削弱到取出 个不同的数.此时有个不错的想法是只要确定数列的首项和末项,那么数列的中项就确定了.为了使得数列的中项为整数,我们需要数列的首项和末项同时为奇数或同时为偶数.于是所求的不同的等差数列数为 .
回到这个问题,按奇偶划分就不能解决症结了.实际上,上面的做法中奇偶并不是本质,本质是找到两个数,它们的差可以支持中间“分区”为整数,也就是差应该为 的倍数.因此按 为模进行同余分划即可(即按照奇数与偶数分成两个区).
那么按照这个思路,首项和末项必须相差 的倍数,我们应该按模 进行同余分划(即按照 分成四个区,每个区为一个同余类),然后在每个同余类中找两个数分别作为首项和末项即可,于是所求的不同的等差数列数为
古语有云:“格物致知”,意思是探究事物的原理,从而获得知识.在这道题中,仔细挖掘“奇偶”背后的道理,才能获得新的知识.
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