求解:若n是闭区间[1,96]中的整数,那么表达式n(n+1)(n+2)能被8整除的概率是多少?

根据题意,由表达式n(n+1)(n+2)输出的整数积共有96个,从1 * 2 * 3到96 * 97 * 98。因此能确认,所求概率的分母(总体)是96。

下面,要计算符合什么规矩的表达式(事件,则所求概率的分子),才能被8整除。

第一组:1 * 2 * 3=6,不能被8整除;
第二组:2 * 3 * 4=24,能被8整除;
第三组:3 * 4 * 5=60,不能;
第四组:4 * 5 * 6=120,能;
第五组:5 * 6 * 7=210,不能;
第六组:6 * 7 * 8=336,能;
........

从上面情况列举首先得知,当n(n+1)(n+2)的n和n+2为偶数时,表达式则能被8整除。要计算这样的表达式共有多少个,看区间[1,96]中,n有多少个偶数就可以了。不妨用下面这个方法:

首先在这个区间中,n的第一个偶数是2,2也是2的第一个倍数(2 * 1=2)。区间中n最后一个偶数是96,96是2的第48个倍数(2 * 48=96)。因此,这个区间中,偶数共有

48-1+1=48个。

这里需要注意的是,48与1相减后,必须加回1,否则最后结果会漏算了2的第一个倍数,即2本身。

但是,为什么n和n+2均为偶数时,原表达式结果就能被8整除呢?这是因为连续两个偶数必然有一个是4的倍数,那么连续两个偶数相乘,则一定存在8这个因子,因为其中一个偶数至少能贡献一个2,另一偶数至少能贡献一个4。详细证明看下面链接:

连续两个比2大的偶数,必然有一个是4的倍数

那么,这就完整了吗?还没有。如果表达式的中间项n+1本身是8的倍数,原表达式也能被8整除。所以,我们还要收集区间[1,96]中8的倍数。方法与上面类似:

区间中第一个8的倍数是8,而最后一个8的倍数是96,也就是8的第12个倍数。因此,区间中8的倍数共有:

12-1+1=12个

所以,原表达式能被8整除的情况,共有:

48+12=60个

因此,表达式n(n+1)(n+2)在区间[1,96]能被8整除的概率是:

60/96=5/8

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