(小学奥数)5-5-6 中国剩余定理及余数性质拓展.学生版
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一、中国剩余定理——中国古代趣题1) 趣题一中国数学名著《孙子算经》里有这样的问题:“今有物,不知其数,三三数之,剩二,五五数之,剩三,七七数之,剩二,问物几何?”答曰:“二十三。
”此类问题我们可以称为“物不知其数”类型,又被称为“韩信点兵”。
韩信点兵又称为中国剩余定理,相传汉高祖刘邦问大将军韩信统御兵士多少,韩信答说,每3人一列余1人、5人一列余2人、7人一列余4人、13人一列余6人……。
刘邦茫然而不知其数。
我们先考虑下列的问题:假设兵不满一万,每5人一列、9人一列、13人一列、17人一列都剩3人,则兵有多少?首先我们先求5、9、13、17之最小公倍数9945(注:因为5、9、13、17为两两互质的整数,故其最小公倍数为这些数的积),然后再加3,得9948(人)。
孙子算经的作者及确实著作年代均不可考,不过根据考证,著作年代不会在晋朝之后,以这个考证来说上面这种问题的解法,中国人发现得比西方早,所以这个问题的推广及其解法,被称为中国剩余定理。
中国剩余定理(Chinese Remainder Theorem )在近代抽象代数学中占有一席非常重要的地位。
2) 趣题二我国明朝有位大数学家叫程大位,他在解答“物不知其数”问题(即:有物不知其数,三三数之剩二,五五数之剩三,七七数之剩二,问物几何?)时用四句诗概括出这类问题的优秀解法:“三人同行七十稀,五树梅花廿一枝,七子团圆正月半,除百零五便得知.”这首诗就是解答此类问题的金钥匙,它被世界各国称为“中国剩余定理”(Chinese Remainder Theorem ),是我国古代数学的一项辉煌成果.诗中的每一句话都表示一个步骤:三人同行七十稀,是说除以3所得的余数用70乘. 五树梅花廿一枝,是说除以5所得的余数用21乘. 七子团圆正月半,是说除以7所得的余数用15乘.除百零五便得知,是说把上面乘得的3个积加起来,减去105的倍数,减得差就是所求的数. 此题的中国剩余定理的解法是:用70乘3除所得的余数,21乘5除所得的余数,15乘7除所得的余数,把这3个结果加起来,如果它大于105,则减去105,所得的差如果仍比105大,则继续减知识框架中国剩余定理及弃九法去105,最后所得的整数就是所求.也就是270321215233-=⨯+⨯+⨯=,233105128-=,12810523为什么70,21,15,105有此神奇效用?70,21,15,105是从何而来?先看70,21,15,105的性质:70被3除余1,被5,7整除,所以70a是一个被3除余a而被5与7整除的数;21是5除余1,被3与7整除的数,因此21b是被5除余b,被3与7整除的数;同理15c是被7除余c,被3、5整除的数,105是3,5,7的最小公倍数.也就是说,702115++是a b c被3除余a,被5除余b,被7除余c的数,这个数可能是解答,但不一定是最小的,因此还要减去它们的公倍数.了解了“剩余定理”的秘密后,对类似于上面的题目,我们都可以用中国剩余定理来解答.3)核心思想和方法对于这一类问题,我们有一套看似繁琐但是一旦掌握便可一通百通的方法,下面我们就以《孙子算经》中的问题为例,分析此方法:今有物,不知其数,三三数之,剩二,五五数之,剩三,七七数之,剩二,问物几何?题目中我们可以知道,一个自然数分别除以3,5,7后,得到三个余数分别为2,3,2.那么我们首先构造一个数字,使得这个数字除以3余1,并且还是5和7的公倍数。
1. 系统学习中国剩余定理和新中国剩余定理2. 掌握中国剩余定理的核心思想,并灵活运用一、中国剩余定理——中国古代趣题(1)趣题一中国数学名著《孙子算经》里有这样的问题:“今有物,不知其数,三三数之,剩二,五五数之,剩三,七七数之,剩二,问物几何?”答曰:“二十三。
”此类问题我们可以称为“物不知其数”类型,又被称为“韩信点兵”。
韩信点兵又称为中国剩余定理,相传汉高祖刘邦问大将军韩信统御兵士多少,韩信答说,每3人一列余1人、5人一列余2人、7人一列余4人、13人一列余6人……。
刘邦茫然而不知其数。
我们先考虑下列的问题:假设兵不满一万,每5人一列、9人一列、13人一列、17人一列都剩3人,则兵有多少?首先我们先求5、9、13、17之最小公倍数9945(注:因为5、9、13、17为两两互质的整数,故其最小公倍数为这些数的积),然后再加3,得9948(人)。
孙子算经的作者及确实著作年代均不可考,不过根据考证,著作年代不会在晋朝之后,以这个考证来说上面这种问题的解法,中国人发现得比西方早,所以这个问题的推广及其解法,被称为中国剩余定理。
中国剩余定理(Chinese Remainder Theorem )在近代抽象代数学中占有一席非常重要的地位。
(2)趣题二我国明朝有位大数学家叫程大位,他在解答“物不知其数”问题(即:有物不知其数,三三数之剩二,五五数之剩三,七七数之剩二,问物几何?)时用四句诗概括出这类问题的优秀解法:“三人同行七十稀,五树梅花廿一枝,七子团圆正月半,除百零五便得知.”这首诗就是解答此类问题的金钥匙,它被世界各国称为“中国剩余定理”(Chinese Remainder Theorem ),是我国古代数学的一项辉煌成果.诗中的每一句话都表示一个步骤:三人同行七十稀,是说除以3所得的余数用70乘.五树梅花廿一枝,是说除以5所得的余数用21乘.七子团圆正月半,是说除以7所得的余数用15乘.除百零五便得知,是说把上面乘得的3个积加起来,减去105的倍数,减得差就是所求的数. 此题的中国剩余定理的解法是:用70乘3除所得的余数,21乘5除所得的余数,15乘7除所得的余数,把这3个结果加起来,如果它大于105,则减去105,所得的差如果仍比105大,则继续减去105,最后所得的整数就是所求.也就是270321215233⨯+⨯+⨯=,233105128-=,12810523-=为什么70,21,15,105有此神奇效用?70,21,15,105是从何而来?先看70,21,15,105的性质:70被3除余1,被5,7整除,所以70a 是一个被3除余a 而被5与7整除的数;21是5除余1,被3与7整除的数,因此21b 是被5除余b ,被3与7整除的数;同理15c 是被7除余c ,被3、5整除的数,105是3,5,7的最小公倍数.也就是说,702115a b c ++是被3除余a ,被5除余b ,被7除余c 的数,这个数可能是解答,但不一定是最小的,因此还要减去它们的公倍数.了解了“剩余定理”的秘密后,对类似于上面的题目,我们都可以用中国剩余定理来解答. 知识点拨 教学目标5-5-4.中国剩余定理及余数性质拓展二、核心思想和方法对于这一类问题,我们有一套看似繁琐但是一旦掌握便可一通百通的方法,下面我们就以《孙子算经》中的问题为例,分析此方法:今有物,不知其数,三三数之,剩二,五五数之,剩三,七七数之,剩二,问物几何?题目中我们可以知道,一个自然数分别除以3,5,7后,得到三个余数分别为2,3,2.那么我们首先构造一个数字,使得这个数字除以3余1,并且还是5和7的公倍数。
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”此类问题我们可以称为“物不知其数”类型,又被称为“韩信点兵”。
韩信点兵又称为中国剩余定理,相传汉高祖刘邦问大将军韩信统御兵士多少,韩信答说,每3人一列余1人、5人一列余2人、7人一列余4人、13人一列余6人……。
刘邦茫然而不知其数。
我们先考虑下列的问题:假设兵不满一万,每5人一列、9人一列、13人一列、17人一列都剩3人,则兵有多少?首先我们先求5、9、13、17之最小公倍数9945(注:因为5、9、13、17为两两互质的整数,故其最小公倍数为这些数的积),然后再加3,得9948(人)。
孙子算经的作者及确实著作年代均不可考,不过根据考证,著作年代不会在晋朝之后,以这个考证来说上面这种问题的解法,中国人发现得比西方早,所以这个问题的推广及其解法,被称为中国剩余定理。
中国剩余定理(Chinese Remainder Theorem )在近代抽象代数学中占有一席非常重要的地位。
2) 趣题二我国明朝有位大数学家叫程大位,他在解答“物不知其数”问题(即:有物不知其数,三三数之剩二,五五数之剩三,七七数之剩二,问物几何?)时用四句诗概括出这类问题的优秀解法:“三人同行七十稀,五树梅花廿一枝,七子团圆正月半,除百零五便得知.”这首诗就是解答此类问题的金钥匙,它被世界各国称为“中国剩余定理”(Chinese Remainder Theorem ),是我国古代数学的一项辉煌成果.诗中的每一句话都表示一个步骤:三人同行七十稀,是说除以3所得的余数用70乘. 五树梅花廿一枝,是说除以5所得的余数用21乘. 七子团圆正月半,是说除以7所得的余数用15乘.除百零五便得知,是说把上面乘得的3个积加起来,减去105的倍数,减得差就是所求的数. 此题的中国剩余定理的解法是:用70乘3除所得的余数,21乘5除所得的余数,15乘7除所得的余数,把这3个结果加起来,如果它大于105,则减去105,所得的差如果仍比105大,则继续减知识框架中国剩余定理及弃九法去105,最后所得的整数就是所求.也就是270321215233-=⨯+⨯+⨯=,233105128-=,12810523为什么70,21,15,105有此神奇效用?70,21,15,105是从何而来?先看70,21,15,105的性质:70被3除余1,被5,7整除,所以70a是一个被3除余a而被5与7整除的数;21是5除余1,被3与7整除的数,因此21b是被5除余b,被3与7整除的数;同理15c是被7除余c,被3、5整除的数,105是3,5,7的最小公倍数.也就是说,702115++是a b c被3除余a,被5除余b,被7除余c的数,这个数可能是解答,但不一定是最小的,因此还要减去它们的公倍数.了解了“剩余定理”的秘密后,对类似于上面的题目,我们都可以用中国剩余定理来解答.3)核心思想和方法对于这一类问题,我们有一套看似繁琐但是一旦掌握便可一通百通的方法,下面我们就以《孙子算经》中的问题为例,分析此方法:今有物,不知其数,三三数之,剩二,五五数之,剩三,七七数之,剩二,问物几何?题目中我们可以知道,一个自然数分别除以3,5,7后,得到三个余数分别为2,3,2.那么我们首先构造一个数字,使得这个数字除以3余1,并且还是5和7的公倍数。
1. 系统学习中国剩余定理和新中国剩余定理2. 掌握中国剩余定理的核心思想,并灵活运用一、中国剩余定理——中国古代趣题(1)趣题一 中国数学名著《孙子算经》里有这样的问题:“今有物,不知其数,三三数之,剩二,五五数之,剩三,七七数之,剩二,问物几何?”答曰:“二十三。
”此类问题我们可以称为“物不知其数”类型,又被称为“韩信点兵”。
韩信点兵又称为中国剩余定理,相传汉高祖刘邦问大将军韩信统御兵士多少,韩信答说,每3人一列余1人、5人一列余2人、7人一列余4人、13人一列余6人……。
刘邦茫然而不知其数。
我们先考虑下列的问题:假设兵不满一万,每5人一列、9人一列、13人一列、17人一列都剩3人,则兵有多少?首先我们先求5、9、13、17之最小公倍数9945(注:因为5、9、13、17为两两互质的整数,故其最小公倍数为这些数的积),然后再加3,得9948(人)。
孙子算经的作者及确实著作年代均不可考,不过根据考证,著作年代不会在晋朝之后,以这个考证来说上面这种问题的解法,中国人发现得比西方早,所以这个问题的推广及其解法,被称为中国剩余定理。
中国剩余定理(Chinese Remainder Theorem )在近代抽象代数学中占有一席非常重要的地位。
(2)趣题二我国明朝有位大数学家叫程大位,他在解答“物不知其数”问题(即:有物不知其数,三三数之剩二,五五数之剩三,七七数之剩二,问物几何?)时用四句诗概括出这类问题的优秀解法:“三人同行七十稀,五树梅花廿一枝,七子团圆正月半,除百零五便得知.”这首诗就是解答此类问题的金钥匙,它被世界各国称为“中国剩余定理”(Chinese Remainder Theorem ),是我国古代数学的一项辉煌成果.诗中的每一句话都表示一个步骤:三人同行七十稀,是说除以3所得的余数用70乘.五树梅花廿一枝,是说除以5所得的余数用21乘.七子团圆正月半,是说除以7所得的余数用15乘.除百零五便得知,是说把上面乘得的3个积加起来,减去105的倍数,减得差就是所求的数. 此题的中国剩余定理的解法是:用70乘3除所得的余数,21乘5除所得的余数,15乘7除所得的余数,把这3个结果加起来,如果它大于105,则减去105,所得的差如果仍比105大,则继续减去105,最后所得的整数就是所求.也就是270321215233⨯+⨯+⨯=,233105128-=,12810523-=为什么70,21,15,105有此神奇效用?70,21,15,105是从何而来?知识点拨教学目标5-5-4.中国剩余定理及余数性质拓展先看70,21,15,105的性质:70被3除余1,被5,7整除,所以70a是一个被3除余a而被5与7整除的数;21是5除余1,被3与7整除的数,因此21b是被5除余b,被3与7整除的数;同理15c是被7除余c,被3、5整除的数,105是3,5,7的最小公倍数.也就是说,702115++a b c 是被3除余a,被5除余b,被7除余c的数,这个数可能是解答,但不一定是最小的,因此还要减去它们的公倍数.了解了“剩余定理”的秘密后,对类似于上面的题目,我们都可以用中国剩余定理来解答.二、核心思想和方法对于这一类问题,我们有一套看似繁琐但是一旦掌握便可一通百通的方法,下面我们就以《孙子算经》中的问题为例,分析此方法:今有物,不知其数,三三数之,剩二,五五数之,剩三,七七数之,剩二,问物几何?题目中我们可以知道,一个自然数分别除以3,5,7后,得到三个余数分别为2,3,2.那么我们首先构造一个数字,使得这个数字除以3余1,并且还是5和7的公倍数。
三一文库()/小学四年级〔小学四年级数学奥数题:中国剩余定理〕这篇关于小学四年级数学奥数题:中国剩余定理,是特地为大家整理的,供大家学习参考!【问题】有1个数,除以7余2.除以8余4,除以9余3,这个数至少是多少?这种问题称为“中国剩余定理”问题。
我一般用两种方法解决这类问题。
第一种是逐步满足法,方法麻烦一点,但适合所有这类题目。
第二种是最小共倍法,方法简单,但只适合特殊类型的题目。
还有“中国剩余定理”的方法,但它不完善且解法较为复杂,普及应用有一定难度,还不稳定。
所以一般不用。
下面分别介绍一下常用的两种方法。
通用的方法:逐步满足法【问题】一个数,除以5余1,除以3余2。
问这个数最小是多少?把除以5余1的数从小到大排列:1,6,11,16,21,26,……然后从小到大找除以3余2的,发现最小的是11.所以11就是所求的数。
先满足一个条件,再满足另一个条件,所以称之为“逐步满足法”。
好多数学题目都可以用逐步满足的思想解决。
特殊的方法:最小公倍法情况一【问题】一个数除以5余1,除以3也余1。
问这个数最小是多少?(1除外)除以5余1:说明这个数减去1后是5的倍数。
除以3余1:说明这个数减去1后也是3的倍数。
所以,这个数减去1后是3和5的公倍数。
要求最小,所以这个数减去1后就是3和5的最小公倍数。
即这个数减去1后是15,所以这个数是15+1=16.情况二【问题】一个数除以5余4,除以3余2。
问这个数最小是多少?这种情况也可以用特殊法。
数除以5余4,说明这个数加上1后是5的倍数。
数除以3余2,说明这个数加上1后也是3的倍数。
所以,这个数加上1后是3和5的公倍数。
要求最小,所以这个数加上1后就是3和5的最小公倍数。
即这个数加上1后是15,所以这个数是15-1=14.多个数的,比如3个数的,有时候其中两个可以用特殊法,那就先用特殊法,用特殊法求出满足两个条件的数后再用通用的方法求满足最后一个条件的数。
所以有时候特殊法和通用法混合使用。
重点小学内部奥数复习材料七大模块详解(七大模块:计算、数论、几何、行程、应用题、计数和杂题)模块一:计算模块1、速算与巧算2、分数小数四则混合运算及繁分数运算3、循环小数化分数与混合运算4、等差及等比数列5、计算公式综合6、分数计算技巧之裂项、换元、通项归纳7、比较与估算8、定义新运算9、解方程模块二:数论模块1、质数与合数2、因数与倍数3、数的整除特征及整除性质4、位值原理5、余数的性质6、同余问题7、中国剩余定理(逐级满足法)8、完全平方数9、奇偶分析10、不定方程11、进制问题12、最值问题模块三:几何模块(一)直线型1、长度与角度2、格点与割补3、三角形等积变换与一半模型4、勾股定理与弦图5、五大模型(二)曲线型1、圆与扇形的周长与面积2、图形旋转扫过的面积问题(三)立体几何1、立体图形的面积与体积2、平面图形旋转成的立体图形问题3、平面展开图4、液体浸物问题模块四:行程模块1、简单相遇与追及问题2、环形跑道问题3、流水行船问题4、火车过桥问题5、电梯问题6、发车间隔问题7、接送问题8、时钟问题9、多人相遇与追及问题10、多次相遇追及问题11、方程与比例法解行程问题模块五:应用题模块1、列方程解应用题2、分数、百分数应用题3、比例应用题4、工程问题5、浓度问题6、经济问题7、牛吃草问题模块六:计数模块1、枚举法之分类枚举、标数法、树形图法2、分类枚举之整体法、对应法、排除法3、加乘原理4、排列组合5、容斥原理6、抽屉原理7、归纳与递推8、几何计数9、数论计数模块七:杂题1、从简单情况入手2、对应与转化思想3、从反面与从特殊情况入手思想4、染色与覆盖5、游戏与对策6、体育比赛问题7、逻辑推理问题8、数字谜9、数独。
1. 系统学习中国剩余定理和新中国剩余定理2. 掌握中国剩余定理的核心思想,并灵活运用一、中国剩余定理——中国古代趣题(1)趣题一中国数学名著《孙子算经》里有这样的问题:“今有物,不知其数,三三数之,剩二,五五数之,剩三,七七数之,剩二,问物几何?”答曰:“二十三。
”此类问题我们可以称为“物不知其数”类型,又被称为“韩信点兵”。
韩信点兵又称为中国剩余定理,相传汉高祖刘邦问大将军韩信统御兵士多少,韩信答说,每3人一列余1人、5人一列余2人、7人一列余4人、13人一列余6人……。
刘邦茫然而不知其数。
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孙子算经的作者及确实著作年代均不可考,不过根据考证,著作年代不会在晋朝之后,以这个考证来说上面这种问题的解法,中国人发现得比西方早,所以这个问题的推广及其解法,被称为中国剩余定理。
中国剩余定理(Chinese Remainder Theorem )在近代抽象代数学中占有一席非常重要的地位。
(2)趣题二我国明朝有位大数学家叫程大位,他在解答“物不知其数”问题(即:有物不知其数,三三数之剩二,五五数之剩三,七七数之剩二,问物几何?)时用四句诗概括出这类问题的优秀解法:“三人同行七十稀,五树梅花廿一枝,七子团圆正月半,除百零五便得知.”这首诗就是解答此类问题的金钥匙,它被世界各国称为“中国剩余定理”(Chinese Remainder Theorem ),是我国古代数学的一项辉煌成果.诗中的每一句话都表示一个步骤:三人同行七十稀,是说除以3所得的余数用70乘.五树梅花廿一枝,是说除以5所得的余数用21乘.七子团圆正月半,是说除以7所得的余数用15乘.除百零五便得知,是说把上面乘得的3个积加起来,减去105的倍数,减得差就是所求的数. 此题的中国剩余定理的解法是:用70乘3除所得的余数,21乘5除所得的余数,15乘7除所得的余数,把这3个结果加起来,如果它大于105,则减去105,所得的差如果仍比105大,则继续减去105,最后所得的整数就是所求.也就是270321215233⨯+⨯+⨯=,233105128-=,12810523-=为什么70,21,15,105有此神奇效用?70,21,15,105是从何而来?先看70,21,15,105的性质:70被3除余1,被5,7整除,所以70a 是一个被3除余a 而被知识点拨教学目标5-5-4.中国剩余定理及余数性质拓展5与7整除的数;21是5除余1,被3与7整除的数,因此21b是被5除余b,被3与7整除的数;同理15c是被7除余c,被3、5整除的数,105是3,5,7的最小公倍数.也就是说,702115++a b c 是被3除余a,被5除余b,被7除余c的数,这个数可能是解答,但不一定是最小的,因此还要减去它们的公倍数.了解了“剩余定理”的秘密后,对类似于上面的题目,我们都可以用中国剩余定理来解答.二、核心思想和方法对于这一类问题,我们有一套看似繁琐但是一旦掌握便可一通百通的方法,下面我们就以《孙子算经》中的问题为例,分析此方法:今有物,不知其数,三三数之,剩二,五五数之,剩三,七七数之,剩二,问物几何?题目中我们可以知道,一个自然数分别除以3,5,7后,得到三个余数分别为2,3,2.那么我们首先构造一个数字,使得这个数字除以3余1,并且还是5和7的公倍数。
1. 系统学习中国剩余定理和新中国剩余定理2. 掌握中国剩余定理的核心思想,并灵活运用一、中国剩余定理——中国古代趣题(1)趣题一中国数学名著《孙子算经》里有这样的问题:“今有物,不知其数,三三数之,剩二,五五数之,剩三,七七数之,剩二,问物几何?”答曰:“二十三。
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韩信点兵又称为中国剩余定理,相传汉高祖刘邦问大将军韩信统御兵士多少,韩信答说,每3人一列余1人、5人一列余2人、7人一列余4人、13人一列余6人……。
刘邦茫然而不知其数。
我们先考虑下列的问题:假设兵不满一万,每5人一列、9人一列、13人一列、17人一列都剩3人,则兵有多少?首先我们先求5、9、13、17之最小公倍数9945(注:因为5、9、13、17为两两互质的整数,故其最小公倍数为这些数的积),然后再加3,得9948(人)。
孙子算经的作者及确实著作年代均不可考,不过根据考证,著作年代不会在晋朝之后,以这个考证来说上面这种问题的解法,中国人发现得比西方早,所以这个问题的推广及其解法,被称为中国剩余定理。
中国剩余定理(Chinese Remainder Theorem )在近代抽象代数学中占有一席非常重要的地位。
(2)趣题二我国明朝有位大数学家叫程大位,他在解答“物不知其数”问题(即:有物不知其数,三三数之剩二,五五数之剩三,七七数之剩二,问物几何?)时用四句诗概括出这类问题的优秀解法:“三人同行七十稀,五树梅花廿一枝,七子团圆正月半,除百零五便得知.”这首诗就是解答此类问题的金钥匙,它被世界各国称为“中国剩余定理”(Chinese Remainder Theorem ),是我国古代数学的一项辉煌成果.诗中的每一句话都表示一个步骤:三人同行七十稀,是说除以3所得的余数用70乘.五树梅花廿一枝,是说除以5所得的余数用21乘.七子团圆正月半,是说除以7所得的余数用15乘.除百零五便得知,是说把上面乘得的3个积加起来,减去105的倍数,减得差就是所求的数. 此题的中国剩余定理的解法是:用70乘3除所得的余数,21乘5除所得的余数,15乘7除所得的余数,把这3个结果加起来,如果它大于105,则减去105,所得的差如果仍比105大,则继续减去105,最后所得的整数就是所求.也就是270321215233⨯+⨯+⨯=,233105128-=,12810523-=为什么70,21,15,105有此神奇效用?70,21,15,105是从何而来?先看70,21,15,105的性质:70被3除余1,被5,7整除,所以70a 是一个被3除余a 而被5与7整除的数;21是5除余1,被3与7整除的数,因此21b 是被5除余b ,被3与7整除的知识点拨 教学目标5-5-4.中国剩余定理及余数性质拓展数;同理15c是被7除余c,被3、5整除的数,105是3,5,7的最小公倍数.也就是说,702115++a b c 是被3除余a,被5除余b,被7除余c的数,这个数可能是解答,但不一定是最小的,因此还要减去它们的公倍数.了解了“剩余定理”的秘密后,对类似于上面的题目,我们都可以用中国剩余定理来解答.二、核心思想和方法对于这一类问题,我们有一套看似繁琐但是一旦掌握便可一通百通的方法,下面我们就以《孙子算经》中的问题为例,分析此方法:今有物,不知其数,三三数之,剩二,五五数之,剩三,七七数之,剩二,问物几何?题目中我们可以知道,一个自然数分别除以3,5,7后,得到三个余数分别为2,3,2.那么我们首先构造一个数字,使得这个数字除以3余1,并且还是5和7的公倍数。
1. 系统学习中国剩余定理和新中国剩余定理2. 掌握中国剩余定理的核心思想,并灵活运用 一、中国剩余定理——中国古代趣题(1)趣题一 中国数学名著《孙子算经》里有这样的问题:“今有物,不知其数,三三数之,剩二,五五数之,剩三,七七数之,剩二,问物几何?”答曰:“二十三。
”此类问题我们可以称为“物不知其数”类型,又被称为“韩信点兵”。
韩信点兵又称为中国剩余定理,相传汉高祖刘邦问大将军韩信统御兵士多少,韩信答说,每3人一列余1人、5人一列余2人、7人一列余4人、13人一列余6人……。
刘邦茫然而不知其数。
我们先考虑下列的问题:假设兵不满一万,每5人一列、9人一列、13人一列、17人一列都剩3人,则兵有多少?首先我们先求5、9、13、17之最小公倍数9945(注:因为5、9、13、17为两两互质的整数,故其最小公倍数为这些数的积),然后再加3,得9948(人)。
孙子算经的作者及确实著作年代均不可考,不过根据考证,著作年代不会在晋朝之后,以这个考证来说上面这种问题的解法,中国人发现得比西方早,所以这个问题的推广及其解法,被称为中国剩余定理。
中国剩余定理(Chinese Remainder Theorem )在近代抽象代数学中占有一席非常重要的地位。
(2)趣题二我国明朝有位大数学家叫程大位,他在解答“物不知其数”问题(即:有物不知其数,三三数之剩二,五五数之剩三,七七数之剩二,问物几何?)时用四句诗概括出这类问题的优秀解法:“三人同行七十稀,五树梅花廿一枝,七子团圆正月半,除百零五便得知.”这首诗就是解答此类问题的金钥匙,它被世界各国称为“中国剩余定理”(Chinese Remainder Theorem ),是我国古代数学的一项辉煌成果.诗中的每一句话都表示一个步骤:三人同行七十稀,是说除以3所得的余数用70乘.五树梅花廿一枝,是说除以5所得的余数用21乘.七子团圆正月半,是说除以7所得的余数用15乘.除百零五便得知,是说把上面乘得的3个积加起来,减去105的倍数,减得差就是所求的数.此题的中国剩余定理的解法是:用70乘3除所得的余数,21乘5除所得的余数,15乘7除所得的余数,把这3个结果加起来,如果它大于105,则减去105,所得的差如果仍比105大,则继续减去105,最后所得的整数就是所求.也就是270321215233⨯+⨯+⨯=,233105128-=,12810523-=为什么70,21,15,105有此神奇效用?70,21,15,105是从何而来?先看70,21,15,105的性质:70被3除余1,被5,7整除,所以70a 是一个被3除余a 而被5与7整除的数;21是5除余1,被3与7整除的数,因此21b 是被5除余b ,被3与7整除的数;同理15c 是被7除余c ,被3、5整除的数,105是3,5,7的最小公倍数.也就是说,702115a b c ++是被3除余a ,被5除余b ,被7除余c 的数,这个数可能是解答,但不一定是最小的,因此还要减去它们的公倍数.了解了“剩余定理”的秘密后,对类似于上面的题目,我们都可以用中国剩余定理来解答.二、核心思想和方法对于这一类问题,我们有一套看似繁琐但是一旦掌握便可一通百通的方法,下面我们就以《孙子算经》知识点拨教学目标5-5-4.中国剩余定理及余数性质拓展中的问题为例,分析此方法:今有物,不知其数,三三数之,剩二,五五数之,剩三,七七数之,剩二,问物几何?题目中我们可以知道,一个自然数分别除以3,5,7后,得到三个余数分别为2,3,2.那么我们首先构造一个数字,使得这个数字除以3余1,并且还是5和7的公倍数。
先由5735⨯=,即5和7的最小公倍数出发,先看35除以3余2,不符合要求,那么就继续看5和7的“下一个”倍数35270⨯=是否可以,很显然70除以3余1类似的,我们再构造一个除以5余1,同时又是3和7的公倍数的数字,显然21可以符合要求。
最后再构造除以7余1,同时又是3,5公倍数的数字,45符合要求,那么所求的自然数可以这样计算:⨯+⨯+⨯±=-,其中k是自然数。
k k270321245[3,5,7]233[3,5,7]也就是说满足上述关系的数有无穷多,如果根据实际情况对数的范围加以限制,那么我们就能找到所求的数。
例如对上面的问题加上限制条件“满足上面条件最小的自然数”,那么我们可以计算2703212452[3,5,7]23⨯+⨯+⨯-⨯=得到所求如果加上限制条件“满足上面条件最小的三位自然数”,我们只要对最小的23加上[3,5,7]即可,即23+105=128。
例题精讲模块一、余数性质综合【例 1】一个数除以3的余数是2,除以5的余数是1,则这个数除以15的余数是。
【例 2】有一群猴子正要分56个桃子.每只猴子可以分到同样个数的桃子。
这时.又窜来4只猴子。
只好重新分配,但要使每只猴子分到同样个数的桃子,必须扔掉一个桃子.则最后每只猴子分到桃子___个。
【巩固】一群猴子分桃,桃子共有56个,每只猴子可以分到同样多的桃子。
但在它们正要分桃时,又来了4只猴子,于是重新分配这些桃子,结果每只猴子分到的桃子数量相同,那么最后每只猴子分到个桃子。
【例 3】一个小于200的数,它除以11余8,除以13余10,这个数是几?【巩固】不足100名同学跳集体舞时有两种组合:一种是中间一组5人,其他人按8人一组围在外圈;另一种是中间一组8人,其他人按5人一组围在外圈。
问最多有多少名同学?【例 4】5年级3班同学上体育课,排成3行少1人,排成4行多3人,排成5行少1人,排成6排多5人,问上体育课的同学最少____人。
【巩固】有一个自然数,除以2余1,除以3余2,除以4余3,除以5余4,除以6余5,则这个数最小是。
【巩固】n除以2余1,除以3余2,除以4余3,除以5余4,,除以16余15。
n最小为。
【巩固】小朋友们要做一次“动物保护”宣传活动,若1人拿3个动物小玩具,则最后余下2个动物小玩具;若1人拿4个动物小玩具,则最后余下3个动物小玩具;若1人拿5个动物小玩具,则最后余下4动物小玩具。
那么这次活动中小朋友至少拿了______个动物小玩具。
【巩固】小朋友们做游戏,若3人分成一组,则最后余下2人;若4人分成一组,则最后余下3人;若5人分成一组,则最后余下4人。
那么一起做游戏的小朋友至少有人。
【例 5】一个自然数被7,8,9除的余数分别是1,2,3,并且三个商数的和是570,求这个自然数.【例 6】数119很奇特:当被2除时,余数为1;当被3除时,余数为2;当被4除时,余数为3;当被5除时,余数为4;当被6除时,余数为5.问:具有这种性质的三位数还有几个?【巩固】有一批图书总数在1000本以内,若按24本书包成一捆,则最后一捆差2本;若按28本书包成一捆,最后一捆还是差2本书;若按32本包一捆,则最后一捆是30本.那么这批图书共有本.【例 7】某个自然数除以2余1,除以3余2,除以4余1,除以5也余1,则这个数最小是。
【例 8】一个大于10的自然数,除以5余3,除以7余1,除以9余8,那么满足条件的自然数最小为多少?【巩固】一个大于10的数,除以3余1,除以5余2,除以11余7,问满足条件的最小自然数是多少?【例 9】a是一个三位数.它的百位数字是4,9a-能被9整除,问a是多少?a+能被7整除,7【例 10】一个八位数,它被3除余1,被4除余2,被11恰好整除,已知这个八位数的前6位是257633,那么它的后两位数字是__________。
模块二、中国剩余定理【例 11】“民间流传着一则故事——‘韩信点兵’.秦朝末年,楚汉相争.一次,韩信将1500名将士与楚王大将李锋交战.苦战一场,楚军不敌,败退回营,汉军也死伤四五百人.忽有后军来报,说有楚军骑兵追来,韩信便急速点兵迎敌.他命令士兵3人一排,结果多出2名;接着命令士兵5人一排,结果多出3名;他又命令士兵7人一排,结果又多出2名.韩信马上向将士们宣布:我军有1073名勇士,敌人不足五百,我们居高临下,以众击寡,一定能打败敌人.”根据故事中的条件,你能算出韩信有多少将士么?【例 12】一个数除以3余2,除以5余3,除以7余4,问满足条件的最小自然数____.【例 13】一个自然数在1000和1200之间,且被3除余1,被5除余2,被7除余3,求符合条件的数.【例 14】一个数除以3、5、7、11的余数分别是2、3、4、5,求符合条件的最小的数.【例 15】有连续的三个自然数a、1a+、2a+,它们恰好分别是9、8、7的倍数,求这三个自然数中最小的数至少是多少?模块三、余数性质的拓展应用——新中国剩余定理【例 16】有一个数,除以3余2,除以4余1,问这个数除以12余几?【例 17】如图,在一个圆圈上有几十个孔(不到100个),小明像玩跳棋那样,从A孔出发沿着逆时针方向,每隔几孔跳一步,希望一圈以后能跳回到A孔.他先试着每隔2孔跳一步,结果只能跳到B孔.他又试着每隔4孔跳一步,也只能跳到B孔.最后他每隔6孔跳一步,正好跳回到A孔,你知道这个圆圈上共有多少个孔吗?【例 18】三个连续三位数的和能够被13整除,且这三个数中最大的数被9除余4,那么符合条件的三位数中最小的数最大是。
【例 19】某小学的六年级有一百多名学生.若按三人一行排队,则多出一人;若按五人一行排队,则多出二人;若按七人一行排队,则多出一人.该年级的人数是.【例 20】智慧老人到小明的年级访问,小明说他们年级共一百多名同学,老人请同学们按三人一行排队,结果多出一人,按五人一行排队,结果多出二人,按七人一行排队,结果多出一人,老人说我知道你们年级原人数应该是()人。
【例 21】三个连续的自然数,从小到大依次是4、7、9的倍数,这三个自然数的和最小是.【例 22】在200至300之间,有三个连续的自然数,其中,最小的能被3整除,中间的能被7整除,最大的能被13整除,那么这样的三个连续自然数分别是多少?【例 23】有三个连续自然数,其中最小的能被15整除,中间的能被17整除,最大的能被19整除,请写出一组这样的三个连续自然数.。