5余数问题
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第五讲余数问题内容概述从此讲开始,我们来进一步研究数论的有关知识。
小学奥数中的数论问题,涉及到整数的整除性、余数问题、奇数与偶数、质数与合数、约数与倍数、整数的分解与分拆。
在整数的除法中,只有能整除和不能整除两种情况。
当不能整除时,就产生余数,余数问题在小学数学中非常重要。
一般地,如果a是整数,b是整数(b≠0),若有a÷b=q……r(也就是a=b×q+r), 0≤r<b;当r=0时,我们称a能被b整除;当r≠0时,我们称a不能被b整除,r为a除以b的余数,q为a除以b的商余数问题和整除性问题是有密切关系的,因为只要我们去掉余数那么就能和整除性问题联系在一起了。
余数有如下一些重要性质,我们将通过例题给大家讲解。
例题讲析【例1】(清华附中小升初分班考试)甲、乙两数的和是1088,甲数除以乙数商11余32,求甲、乙两数。
分析:法1:因为甲=乙×11+32,所以甲+乙=乙×11+32+乙=乙×12+32=1088;则乙=(1088-32)÷12=88,甲=1088-乙=1000。
法2:将余数先去掉变成整除性问题,利用倍数关系来做:从1088中减掉32以后,1056就应当是乙数的(11+1)倍,所以得到:乙数=1056÷12=88 ,甲数=1088-88=1000 。
【例2】 1013除以一个两位数,余数是12。
求出符合条件的所有的两位数。
分析:1013-12=1001,1001=7×11×13,那么符合条件的所有的两位数有13、77、91 有的同学可能会粗心的认为11也是。
11小于12,所以不行。
大家做题时要仔细认真。
【例3】(小学数学奥林匹克初赛)有苹果、桔子各一筐,苹果有240个、桔子有313个,把这两筐水果分给一些小朋友,已知苹果等分到最后余2个不够分,桔子分封最后还余7个桔子不够再分,求最多有多少个小朋友参加分水果?分析:此题是一道求除数的问题。
原题就是说,已知一个数除240余2,除313余7,求这个数最大为多少,我们可以根据带余除法的性质把它转化成整除的情况,从而使问题简化,因为240被这个数除余2,意味着240-2=238恰被这个数整除,而313被这个数除余7,意味着这313—7=306恰为这个数的倍数,我们只需求238和306的最大公约数便可求出小朋友最多有多少个了。
240—2=238(个) ,313—7=306(个) ,(238,306)=34(人) 。
【例4】(北京八中小升初入学测试题)有一个整数,用它去除70,110,160得到的三个余数之和是50。
求这个数。
分析:我们根据解三个余数之和是50这个条件可知:(1)从这三个数的和中把50减掉后,得到的差应是这个整数的整数倍,也就是能被这个数整除。
(2)这个除数也必然要小于70。
(3)因为50÷3=16……2,所以三个余数中至少有一个要大于16,那么除数大于余数,所以要大于16,这样我们就确定了这个除数的大致范围是17~70。
(4)既然是3 个余数的和是50,那么70、110、160这三个数除以这个数后的余数都不能大于50。
由题意知(7+110+160)-50=290应能被这个数整除。
将290分解质因数,得到290=2×5×29,290在之间的约数有29和58。
因为110÷58=1……52>50,所以58不合题意。
所求整数是29。
此部分知识的拓展我们还可以参看附加1、2。
的【例5】有一个整数,除39,51,147所得的余数都是3,求这个数。
分析:在讲解此题之前可以先向学生介绍一下附加3。
法1:39-3=36,51-3=48,147-3=144,(36,48,144)=12,12的约数是1,2,3,4,6,12,因为余数为3要小于除数,这个数是4,6,12;法2:这个题没有告诉我们,这三个数除以这个数的余数分别是多少,但是由于所得的余数相同,根据性质2,我们可以得到:这个数一定能整除这三个数中的任意两数的差,也就是说它是任意两数差的公约数。
51-39=12,147-39=108,147-51=96,(12,108,96)=12,所以这个数是4,6,12。
【例6】 学校新买来118个乒乓球,67个乒乓球拍和33个乒乓球网,如果将这三种物品平分给每个班级,那么这三种物品剩下的数量相同。
请问学校共有多少个班?分析:所求班级数是除以118,67,33余数相同的数。
那么可知该数应该为118-67=51和67-33=34的公约数,所求答案为17。
【例7】 两位自然数ab 与ba 除以7都余1,并且a >b ,求ab ×ba 。
分析:ab -ba 能被7整除,即(10a+b )-(10b+a )=9×(a-b )能被7整除。
所以只能有a-b=7,那么ab 可能为92和81,验算可得当ab =92时,ba =29满足题目要求,ab ×ba =92×29=2668。
可参看附4、5。
的余数)。
【例8】 有一列数排成一行,其中第一个数是3,第二个数是10,从第三个数开始,每个数恰好是前两个数的和,那么第1997个数被3除所得的余数是多少?分析:建议教师在讲解这部分知识之前可以先讲解一下附加3。
法1:3、10、13、23、36、69、95、…被3除后的余数依次为0、1、1、2、0、2、2、1、0、1、1、2、0、1、1、2、0、2、2、1、0、1、1、…,观察得:余数的排列规律是:0、1、1、2、0、2、2、1为周期重复出现。
1997÷8=249…5,所以余数为0。
法2:找余数的规律我们还可以这样做:从第三个数起,把前面两个数被3除所得的余数相加,然后除以3,就得到这个数除以3的余数,这样就很容易算出余数依次为:0、1、1、2、0、2、2、1、0、1、1、2、0、1、1、2、0、2、2、1、0、1、1、…,观察得8个一循环,1997÷8=249…5,所以余数为0。
【例9】 (第五届小数报数学竞赛初赛)"2"20002222个除以13所得余数是_____. 分析:222222=2×111111=2×111×1001=2×111×7×11×13,能被13整除. 因为2000=6×333+2,22÷13=1…9,所以.要求的余数是9.此部分拓展参看附加6。
的余数)。
【例10】(华罗庚金杯竞赛模拟试题)求478×296×351除以17的余数。
分析:先求出乘积再求余数,计算量较大。
可先分别计算出各因数除以17的余数,再求余数之积除以17的余数。
478,296,351除以17的余数分别为2,7和11,(2×7×11)÷17=9……1。
【例11】求余数19992000÷7分析:在讲此题之前建议教师先讲解这道题目:请你找找32007 ÷10的余数。
找32007 ÷10的余数也就是在找32007的个位数字,对于这种情况我们常常从简单情况入手找规律,31,32,33,34,35,36……的个位数字是:3,9,7,1,3,9……,(从第3个数起,每个数都是前一个数与3的乘积的个位数字),从中我们发现规律,个位数字4个一周期循环,2007÷4=501……3,所以32007的个位数字是7,即32007 ÷10的余数是7。
其实对于1~9这9个自然数它们都可以统一总结出这样一个规律:a的n次方的个位数字4个一循环(其中有1个一循环,2个一循环,我们都可以统一到4个一循环,方便学生记忆。
教师在课堂上和学生们一起探讨,熟练应用性质4)。
1999÷7的余数是4,所以根据性质(4),19992000 与42000除以7 的余数相同。
然后再找规律,发现4 的各次方除以7的余数的排列规律是4、2、1、4、2、1......这么3个一循环,所以由2000÷3 余2 可以得到42000除以7 的余数是2,故19992000÷7的余数是2。
对于这部分知识的拓展我们还可以参看附加4、5、6。
此部分拓展可参看附加7、8、9。
附加题目【附1】一个两位数除以13的不完全商是6,除以11所得的余数是6,求这个两位数。
分析:因为一个两位数除以13的不完全商是6,所以这个两位数一定大于13×6=78,并且小于13×(6+1)=91;又因为这个两位数除以11余6,而78除以11余1,这个两位数为:78+5=83。
【附2】(第五届小学数学报竞赛决赛)用某自然数a去除1992,得到商是46,余数是r,求a和r 。
分析:这道题是性质(1)中:“被除数=除数×商+余数”的灵活应用。
既然1992是a的46倍还多r, 那么当然也可以理解成1992是46的a倍还多r.所以可以得到:1992÷46=43……14 得 1992=46×43+14,所以 a=43,r=14【附3】请你写出10个连续的被7除余3的数,并说说它们有什么特点?分析:我们不妨从最小的那个数写起:3、10、17、24、31、38、45、52、59、66 ;发现它是一个等差数列,其差为7。
那么请你再写出一些被5除余2的数,你会发现它们也是一个等差数列,差为5。
【附4】有一个自然数,除345和543所得的余数相同,且商相差33。
求这个数?分析:由于这个数除345和543的余数相同,那么它可能整除543-345,并且得到的商为33。
所以所求的数为:(543-345)÷33=6。
【附5】(第四届小数报数学竞赛决赛)甲、乙、丙、丁四个旅行团分别有游客69人、85人、93人、97人.现在要把这四个旅行团分别进行分组,使每组是A名游客,以便乘车前往参观游览.已知甲、乙、丙三个旅行团分成每组A人的若干组后,所剩的人数都相同,问丁旅行团分成每组A人的若干组后还剩几人?分析:由85-69=16,93-85=8,推出A=8或4或2,所以丁团分成每组A人的若干组后还剩1人.【附6】(第五届希望杯培训试题)黑板上写着从1开始的2007个连续自然数,团团每次抹去其中的若干个数,园园就写上被抹去数之和除以18得到的余数.最后黑板上剩下三个不同的数,其中最小的是5,那么最大的数不可能超过 .分析:原先黑板上各数之和为:1+2+3+……4+2007=(1+2007)×2007÷2=2015028,能被18整除.所以最后在黑板上剩下的三个数之和也能被18整除,若其中较小的两个数为5和6,则另一个数被18除余7,这个数的最大可能值是2005.所以剩下的最大数不可能超过2005.【附7】(南京市第二届兴趣杯少年数学邀请赛试题)甲、乙两个代表团乘车去参观,每辆车可乘36人。