解:不可能。因为每次加上的数之和是 1+2+3+4=10,所以黑板上的四个数之和永远是10的整数倍。 999×4=3996,不是10的倍数,所以黑板上的四个数不可都是999。

例4 在左下图中,对任意相邻的上下或左右两格中的数字同时加1或减1,这算作一次操作。经过若干次操作后,左下图变为右下图。问:右下图中A格中的数字是几?

分析与解:每次操作都是在相邻的两格,我们将相邻的两格染上不同的颜色(见右图)。因为每次操作总是一个黑格与一个白格的数字同时加1或减1,所以所有黑格内的数字之和与所有白格内的数字之和的差保持不变。因为原题左图的这个差是13,所以原题右图的这个差也是13。由(A+12)-12=13解得 A=13。

例5 将1~10十个数随意排成一排。如果相邻两个数中,前面的数大于后面的数,那么就交换它们的位置。如此操作下去,直到前面的数都小于后面的数为止。当1~10十个数如下排列时,需交换多少次?

8,5,2,6,10,7,9,1,4,3。

分析与解:为了不打乱仗,我们按照一定的方法来交换。例如,从最大的数10开始交换,将10交换到它应在的位置后,再依次对9,8,7,…实施交换,直至按从小到大排列为止。

因为10后面有5个比它小的数,所以对10连续交换5次,10到了最右边,而其它各数的前后顺序没有改变;再看9,9后面有3个比它小的数,需交换3次,9到了右边第二位,排在10前面;再依次对8,7,6,…实施这样的交换。

10后面有5个比它小的数,我们说10有5个逆序;9后面有3个比它小的数,我们说9有3个逆序;类似地,8,7,6,5,4,3,2依次有7,3,3,4,1,0,1个逆序。因为每个数要交换的次数就是它的逆序数,所以需交换

5+3+7+3+3+4+1+0+1= 27(次)。

例6右图是一个5×6的方格盘。先将其中的任意5个方格染黑。然后按以下规则继续染色:

如果某个格至少与两个黑格都有公共边,那么就将这个格染黑。

这样操作下去,能否将整个方格盘都染成黑色?

分析与解:以一个方格的边长为1,开始时5个黑格的总周长不会超过4×5=20。以后每染一个格,因为这个格至少与两个黑格都有公共边,所以染黑后所有黑格的总周长不会增加。左下图中,A 与4个黑格有公共边,染黑后,黑格的总周长将减少4;下中图中,A与3个黑格有公共边,染黑后,黑格的总周长将减少2;右下图中,A与2个黑格有公共边,染黑后,黑格的总周长不变。也就是说按照这种方法染色,所有黑格的总周长永远不会超过20,而5×6方格盘的周长是 22,所以不能将整个方格盘染成黑色。

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