張文安
(岷縣梅川學(xué)區(qū) 甘肅 定西 748400)
在小學(xué)生的一些思維拓展訓(xùn)練題中或智力競(jìng)賽題中,我們經(jīng)常遇到有關(guān)“剩余問(wèn)題”的題。下面我們就探究一下這類題的解答方法。
“今有物不知其數(shù),三三數(shù)之剩二,五五數(shù)之剩三,七七數(shù)之剩二,問(wèn)物幾何?”按照今天的話來(lái)說(shuō):一個(gè)數(shù)除以3余2,除以5余3,除以7余2,求這個(gè)數(shù)。
這樣的問(wèn)題,也有人稱為“韓信點(diǎn)兵”。它形成了一類問(wèn)題。這類問(wèn)題的有解條件和解的方法被稱為“中國(guó)剩余定理”。它是中國(guó)古代數(shù)學(xué)家的一項(xiàng)重大創(chuàng)造,在世界數(shù)學(xué)史上具有重要的歷史地位。
要明白具體解法,首先需要知道以下兩個(gè)定理。
定理1:幾個(gè)數(shù)相加,如果存在一個(gè)加數(shù),不能被整數(shù)a整除,那么它們的和,就不能被整數(shù)a整除。
定理2:兩數(shù)不能整除,若被除數(shù)擴(kuò)大(或縮?。┝藥妆?,而除數(shù)不變,則其商和余數(shù)也同時(shí)擴(kuò)大(或縮?。┫嗤谋稊?shù)。
以上兩個(gè)定理隨便舉個(gè)例子即可證明!
題目:一個(gè)數(shù)除以3余2,除以5余3,除以7余2,求這個(gè)數(shù)
1.求出3、5、7這三個(gè)數(shù)的最小公倍數(shù)。(說(shuō)明:以下用中括號(hào)[ ]來(lái)表示最小公倍數(shù)。)
[3、5、7]= 105
2.求數(shù)3、5、7這三個(gè)數(shù)所對(duì)應(yīng)的基礎(chǔ)數(shù)。
(1)要找到除以3余2的基礎(chǔ)數(shù),就用5和7的最小公倍數(shù)3.
[5、7]=35 35÷3=11…… 2
35正好符合“除以3余2”的條件,所以除以3余2的基礎(chǔ)數(shù)就是35。
大家都知道,解這類題時(shí),有下面一首詩(shī)歌。而這首詩(shī)歌怎么用呢?我們探究一下。
三人同行七十(70)稀, 五樹(shù)梅花二一(21)枝。
七子團(tuán)圓正半月(15), 除百零五(105)便得知。
這首詩(shī)歌的意思是,一個(gè)數(shù)除以3、5、7同余“1”符合條件的數(shù)分別是70、21、15這三個(gè)數(shù)。只要記住這三個(gè)數(shù),那么有關(guān)“一個(gè)數(shù)除以3、5、7余數(shù)是其他數(shù)”的題很快能求出答案。
例如上面解答的題目:一個(gè)數(shù)除以3余2,除以5余3,除以7余2,求這個(gè)數(shù)。
①因?yàn)槌?余1的基礎(chǔ)數(shù)是70,那么除以3余2的基礎(chǔ)數(shù)就是70×2= 140
同理:除以5余3的基礎(chǔ)數(shù)就是21×3=63除以7余2的基礎(chǔ)數(shù)就是:15×2= 30
③可以用如下算式解答:
70×2+21×3+15× 2
=140+63+ 30
= 233
這個(gè)數(shù)=233-105×2=23。
所以說(shuō),這首詩(shī)歌實(shí)際上是求“一個(gè)數(shù)除以3、5、7有余數(shù)”這類題的一種簡(jiǎn)便方法。
題目:把幾十個(gè)蘋(píng)果,7個(gè)7個(gè)的數(shù)余2個(gè),6個(gè)6個(gè)數(shù)余4個(gè),4個(gè)4個(gè)數(shù)則余2個(gè).這堆蘋(píng)果至少有多少個(gè)?
①求7、6、4的最小公倍數(shù)=84 ②用6、4的最小公倍數(shù)24÷7=3……3(不符合) 24×3)÷7=3×3……3×3(需擴(kuò)大3倍) 2 ÷7= 10……2(達(dá)到符合)③用7、4的最小公倍數(shù)28÷6=4……4(正好符合)④用7、6的最小公倍數(shù)42÷4=10……2(正好符合)⑤求符合條件的三個(gè)基礎(chǔ)數(shù)的和=72+28+42=142 ⑥求這些蘋(píng)果至少多少個(gè)?142-84=58(個(gè))
從以上例子可以看出,要解決“中國(guó)剩余定理”這樣的問(wèn)題,首先是求每個(gè)除數(shù)對(duì)應(yīng)的基礎(chǔ)數(shù),其次是求三個(gè)基礎(chǔ)數(shù)的和,最后是觀察三個(gè)基礎(chǔ)數(shù)的和是否小于三個(gè)除數(shù)的最小公倍數(shù)。如大于三個(gè)除數(shù)的最小公倍數(shù),大于幾個(gè)最小公倍數(shù),就減去幾個(gè)。直至小于為最終結(jié)果。