817.同余-奥数精讲与测试8年级
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华杯赛数论专题:余数及同余一、带余除法的定义: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;我们称上面的除法算式为一个带余除法算式.这里:(1)当时:我们称a可以被b整除,记作b|a,q称为a除以b的商或完全商(2)当时:我们称a不可以被b整除,记作,q称为a除以b的商或不完全商二、同余的概念两个整数被同一个大于1的整数m除,所得的余数相同,就说这两个整数对于除数m来说是同余的.也可以换句话来说这个概念,如果两个整数的差能被大于1的整数m整除,那么这两个整数对于除数m来说是同余的.同余的概念和符号都是德国伟大数学家高斯引进的.一般地,两个整数a和b,除以大于1的正整数m,如果所得的余数相同,就说a、b对于模m同余,记作a≡b(mod m).由于一个整数被m除的余数只能是0、1、2、3、…、m-1这m个数,所以全体整数可按被m除的余数分类,凡是余数相同的归为一类,全体整数就被划分成了m类,同一类中的任何两数被m除的余数都相等,即同一类中任何两数的差都能被m整除,不同类的任何两数被m除的余数都不相等.三、同余的性质1.如果a≡b(mod m),那么m|(a-b);如果整数a和b对于模m是同余的,那么a 与b的差能被m整除.2.a≡a(mod m),即任何整数都与自身同余.3.若a≡b(mod m),则b≡a(mod m).4.若a≡b(mod m),b≡c(mod m),则a≡c(mod m).5.若a≡b(mod m),c≡d(mod m),则a+c≡b+d (mod m),a-c≡b-d (mod m),a×c≡b×d (mod m).6.若a≡b(mod m),则an≡bn(mod m)。
(其中n为正整数).例1.用一个两位数除708,余数为43,求这个两位数.【答案】95【解答】根据被除数-余数=商×除数,可知,所求两位数一定是707-43=665的大于43的约数,所以所求的两位数是95.例2.数713、1103、830、947被一个数除所得余数相同(余数不为0),求这个除数.【答案】39,13或3.【解答】1103-713=390=3×13×2×5,947-830=117=3×13×3,1103-947=156=2×13×3×2,除数为39,13或3.例3.从1、2、…100中最多能选出多少个数,使选出的数中每两个的和都不能被3整除?【答案】35【解答】1、2、…100中,除以3余1的数共34个,即1、4、7、10、…、100.除以3余2的数共33个,选出的数中,如果有除以3余1的,就一定不能有除以3余2的;如果有除以3余2的,也就不能有除以3余1的。
1. 学习同余的性质2. 利用整除性质判别余数同余定理 1、定义:若两个整数a 、b 被自然数m 除有相同的余数,那么称a 、b 对于模m 同余,用式子表示为:a ≡b ( mod m ),左边的式子叫做同余式。
同余式读作:a 同余于b ,模m 。
2、重要性质及推论:(1)若两个数a ,b 除以同一个数m 得到的余数相同,则a ,b 的差一定能被m 整除例如:17与11除以3的余数都是2,所以1711 ()能被3整除. (2)用式子表示为:如果有a ≡b ( mod m ),那么一定有a -b =mk ,k 是整数,即m |(a -b )3、余数判别法当一个数不能被另一个数整除时,虽然可以用长除法去求得余数,但当被除位数较多时,计算是很麻烦的.建立余数判别法的基本思想是:为了求出“N 被m 除的余数”,我们希望找到一个较简单的数R ,使得:N 与R 对于除数m 同余.由于R 是一个较简单的数,所以可以通过计算R 被m 除的余数来求得N 被m 除的余数.⑴ 整数N 被2或5除的余数等于N 的个位数被2或5除的余数;⑵ 整数N 被4或25除的余数等于N 的末两位数被4或25除的余数;⑶ 整数N 被8或125除的余数等于N 的末三位数被8或125除的余数;⑷ 整数N 被3或9除的余数等于其各位数字之和被3或9除的余数;⑸ 整数N 被11除的余数等于N 的奇数位数之和与偶数位数之和的差被11除的余数;(不够减的话先适当 加11的倍数再减);⑹ 整数N 被7,11或13除的余数等于先将整数N 从个位起从右往左每三位分一节,奇数节的数之和与偶数节的数之和的差被7,11或13除的余数就是原数被7,11或13除的余数.模块一、两个数的同余问题【例 1】 有一个整数,除39,51,147所得的余数都是3,求这个数.例题精讲知识点拨教学目标5-5-3.同余问题【例 2】某个两位数加上3后被3除余1,加上4后被4除余1,加上5后被5除余1,这个两位数是______.【例 3】有一个自然数,除345和543所得的余数相同,且商相差33.求这个数是多少?【例 4】一个大于10的自然数去除90、164后所得的两个余数的和等于这个自然数去除220后所得的余数,则这个自然数是多少?【例 5】两位自然数ab与ba除以7都余1,并且a b⨯.>,求ab ba【例 6】现有糖果254粒,饼干210块和桔子186个.某幼儿园大班人数超过40.每人分得一样多的糖果,一样多的饼干,也分得一样多的桔子。
同余问题的奥数题在数学中,同余是一个非常有趣且经常应用的概念。
同余问题即涉及到同余的各种问题。
在奥数(奥林匹克数学竞赛)中,同余问题经常出现且需要解决。
本文将介绍同余问题的几个典型奥数题,并提供详细的解析步骤和思考过程。
一、同余的定义和性质:1. 定义:对于整数a,b和正整数n,如果a与b除以n的余数相等,则称a与b在模n下同余,记作a≡b(mod n)。
- 同余关系是等价关系,满足自反性、对称性和传递性。
- 如果a≡b(mod n)且c≡d(mod n),则a+c≡b+d(mod n)和ac≡bd(mod n)。
- 对于正整数m、n和a,如果m|n,则a≡b(mod m)蕴含着a≡b(mod n)。
1. 题目:求满足8n+6≡3(mod 7)的最小非负整数n。
解析:根据同余的性质得到8n≡3-6(mod 7),即8n≡-3(mod 7)。
由于8和7互质,可以用扩展欧几里得算法求得系数使得8a+7b=1,即8×4+7×(-5)=1。
两边乘以-3,得到8×(-12)+7×15=-3。
因此,n≡-12(mod 7)。
最小非负整数n即为-12+7=(-5)+14=9。
2. 题目:若p是一个素数,求证p^2-1能被24整除。
解析:要证明p^2-1能被24整除,可以通过同余问题进行证明。
首先,我们知道24=3×2×2×2,其中,3和2是两个互质的因数。
如果p是一个素数,那么p在模3下只能是0或1或2。
如果p≡0(mod 3),那么p^2-1≡0^2-1≡-1(mod 3),不被3整除。
同理,如果p≡1(mod 3),则p^2-1≡1^2-1≡0(mod 3),被3整除。
而如果p≡2(mod 3),则p^2-1≡2^2-1≡3(mod 3),也被3整除。
因此,对于任意一个素数p,p^2-1都能被3整除。
又因为p是素数,所以p是奇数,即p≡±1(mod 2)。
数论---同余问题余数问题是我们数论知识非常重要的一大板块,许多名校小升初考试中,各大杯赛中经常会考到,所以序号本讲内容堆学生来讲是非常重要的。
定理1:几个数相加,如果存在一个加数,不能被数a整除,那么它们的和,就不能被整数a整除。
如:35除以5,7余0,除以3余2;63除以3,7余0,除以5余3;30除以3,5余0,除以7余2。
则35+63+30除以3余2,除以5余3,除以7余2。
定理2:两数不能整除,若除数扩大(或缩小)了几倍,而被除数不变,则其商和余数也同时扩大(或缩小)相同的倍数(余数必小于除数)。
一、带余除法的定义及性质: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;我们称上面的除法算式为一个带余除法算式。
这里:r=时:我们称a可以被b整除,q称为a除以b的商或完全商(1)当0r≠时:我们称a不可以被b整除,q称为a除以b的商或不完全商(2)当0一个完美的带余除法讲解模型:如图,这是一堆书,共有a本,这个a就可以理解为被除数,现在要求按照b本一捆打包,那么b就是除数的角色,经过打包后共打包了c捆,那么这个c就是商,最后还剩余d本,这个d就是余数。
这个图能够让学生清晰的明白带余除法算式中4个量的关系。
并且可以看出余数一定要比除数小。
二、三大余数定理:1.余数的加法定理a与b的和除以c的余数,等于a,b分别除以c的余数之和,或这个和除以c的余数。
例如:23,16除以5的余数分别是3和1,所以23+16=39除以5的余数等于4,即两个余数的和3+1.当余数的和比除数大时,所求的余数等于余数之和再除以c的余数。
例如:23,19除以5的余数分别是3和4,故23+19=42除以5的余数等于3+4=7除以5的余数,即2.2.余数的乘法定理a与b的乘积除以c的余数,等于a,b分别除以c的余数的积,或者这个积除以c所得的余数。
例如:23,16除以5的余数分别是3和1,所以23×16除以5的余数等于3×1=3。
兰州成功私立中学高中奥数辅导资料(内部资料)§27 同余1.设m 是一个给定的正整数,如果两个整数a 与b 用m 除所得的余数相同,则称a 与b 对模同余,记作 a ≡b(mod m) ,否则,就说a 与b 对模m 不同余,记作a ≡b(mod m),显然,a ≡b(mod m) ⇔a =km +b,(k ∈Z ) ⇔m | (a -b) ;每一个整数a 恰与1,2,……,m,这m 个数中的某一个同余;2.同余的性质:1).反身性:a ≡a(mod m) ;2).对称性:a ≡b(mod m) ⇔b ≡a(mod m) ;3).若a ≡b(mod m) ,b ≡c(mod m) 则a ≡c(mod m) ;4).若a1 ≡b1 (mod m) ,a2 ≡b2 (mod m) ,则 a1 ±a2 ≡b1 ±b2 (mod m)特别是a ≡b(mod m) ⇔a ±k ≡b ±k (mod m) ;5).若a1 ≡b1 (mod m) ,a2 ≡b2 (mod m) ,则 a1a2 ≡b1b2 (mod m) ;特别是 a ≡b(mod m), k ∈Z ⇔则ak ≡bk (mod m)a ≡b(mod m), n ∈N ⇔则a n≡b n(mod m) ;6).a(b +c) ≡ab +ac(mod m) ;7).若ac ≡bc(mod m),则当(c, m) = 1时,a ≡b(mod m)当(c, m) =d时,a ≡8).若a ≡b(mod m1 ) ,a ≡b(mod m2 )a ≡b(mod m3) b(modm)..特别地,ac ≡bc(mod mc) ⇔a ≡b(mod m) ;d………………a ≡b(mod mn ) ,且M = [m1, m2,⋯⋯mn],则a ≡b(mod M )1 例题讲解1. 证明:完全平方数模 4 同余于 0 或 1;2.证明对于任何整数 k ≥ 0 , 26k +1 + 36k +1 + 56k + 1 能被 7 整除;3.试判断197126 + 197227 + 197328 能被 3 整除吗?4.能否把 1,2,……,1980 这 1980 个数分成四组,令每组数之和为 S 1,S 2,S 3,S 4 , 且满足 S 2 - S 1,=10,S 3 - S 2=10,S 4 - S 3=105.在已知数列 1,4,8,10,16,19,21,25,30,43 中,相邻若干数之和,能被 11 整除的数组共有多少组。
小学奥数精讲:余数与同余问题小学奥数精讲:余数与同余问题一、问题引入我们知道,自然数(0 和所有正整数),按能否被2 整除可以分为偶数和奇数两类,即能被 2 整除(除以 2 余 0)的数为偶数,丌被2 整除(除以 2 余 1)的数为奇数,奇数和偶数各自有其特征,它们之间又有相互联系。
同理,如果我们以除以3 的余数为标准,就可以将自然数分成三类,余 0、余 1、余 2;如果我们以除以 4 的余数为标准,就可以将自然数分成四类,余 0、余 1、余 2、余3;以除以 n 为标准,就可以将自然数划分为 n 类。
那么除以 n 余数相同的一类数有何共同的性质呢?除以n 余数丌同的数之间又有何联系呢?这是本讲将要讨论的第二个问题——同余问题。
二、知识总结1、首先根据上一讲的整除特征,做简单推导,即可得到下列求余方法。
【注】下列方法大家以理解为主,丌必死记。
着重掌握除以3、4、8、9、16 的余数求法即可。
①求除以 2 的余数:奇数余 1,偶数余 0;②求除以 3 的余数:等于该数的各位数字之和除以 3 的余数;③求除以 4 的余数:等于该数末两位组成的数除以 4 的余数;④求除以 5 的余数:等于该数个位数除以 5 的余数;⑤求除以 6 的余数:该数的各个数字之和除以 3 得余数 a,若该余数不原数同奇同偶,则原数除以6 的余数为a,若该余数不原数一奇一偶,则原数除以 6 的余数为 a+3;⑥求除以7 的余数:等于该数的末三位不末三位以前的数字组成的数之差除以 7 的余数,如果数字仍然太大丌能直接观察出来,就重复此过程;⑦求除以 8 的余数:等于该数的末三位除以 8 的余数;⑧求除以 9 的余数:等于该数的各位数字之和除以 9 的余数;⑨求除以 10 的余数:等于该数的个位数;⑩求除以11 的余数:(a)等于该数的奇数位上的数字之和不偶数的数字之和的差除以 11 的余数(b)等于该数的末三位不末三位之前的数字组成的数之差除以 11 的余数,如果数字仍然太大丌能直接观察出来,就重复此过程;求除以13 的余数:等于该数的末三位不末三位之前的数字组成的数之差除以 13 的余数,如果数字仍然太大丌能直接观察出来,就重复此过程;求除以 16 的余数:等于该数的后四位除以 16 的余数;求除以17 的余数:等于把该数的个位数字去掉,再从余下的数中,减去个位数的 5 倍,所得到的数字除以 17 的余数,如果数字仍然太大丌能直接观察出来,就重复此过程;求除以 18 的余数:该数的各个数字之和除以 9 得余数 a,若该余数不原数同奇同偶,则原数除以 18 的余数为 a,若该余数不原数一奇一偶,则原数除以 18 的余数为 a+3;求除以19 的余数:等于把该数的个位数字去掉,再从余下的数中,加上个位数的 2 倍,所得数字除以 19 的余数。
数论-余数问题-同余-5星题课程目标知识提要同余•定义同余定理:若两个整数a、b被自然数m除有相同的余数,那么称a、b对于模m同余,用式子表示为a≡b(mod m),这个式子叫做同余式,读作:a同余于b,模m.•性质及推论(1)若两个数a、b除以同一个数m得到的余数相同,则a、b的差一定能被m整除。
(2)用式子表示为:如果有a≡b(mod m),那么一定有a - b = mk、k是整数,m|(a - b)精选例题同余1. 若2017,1029与725除以d的余数均为r,那么d−r的最大值是.【答案】35【分析】(1)2017−1029=988,1029−725=304,因为2017,1029与725除以d的余数均为r,所以d∣988,d∣304,d是988和304的公约数.(2)988=22×13×19,304=24×19,所以d可以是2,4,19,38,76.(3)经检验2017,1029与725除以76的余数依次为41,41,41;2017,1029与725除以38的余数依次为3,3,3;(2017,1029与725除以2的余数均为1,2017,1029与725除以4的余数均为1,2017,1029与725除以19的余数依次为3,3,3;)(4)d−r的最大值是35.2. 用自然数n去除63,91,129得到的三个余数之和为25,那么n=.【答案】43【分析】n能整除63+91+129−25=258.因为25÷3=8⋯⋯1,所以n是258大于8的约数.显然,n不能大于63.符合条件的只有43.3. 一个大于10的自然数去除90、164后所得的两个余数的和等于这个自然数去除220后所得的余数,则这个自然数是多少?【答案】17【分析】这个自然数去除90、164后所得的两个余数的和等于这个自然数去除90+164= 254后所得的余数,所以254和220除以这个自然数后所得的余数相同,因此这个自然数是254−220=34的约数,又大于10,这个自然数只能是17或者是34.如果这个数是34,那么它去除90、164、220后所得的余数分别是22、28、16,不符合题目条件;如果这个数是17,那么他去除90、164、220后所得的余数分别是5、11、16,符合题目条件,所以这个自然数是17.4. 20092009的各位数字和为A,A的各位数字和为B,B的各位数字和为C,C的各位数字和为D,D的各位数字和为E,求E.【答案】5【分析】ABCD除以9的余数应该相同.20092009除以9的余数和22009除以9的余数相同,而2的乘方除以9的余数依次为2、4、8、7、5、1、2⋯⋯6个数一循环,故而22009除以9的余数等同于2的5次方除以9,余数为5.20092009小于100002009,所以一定不多于8037位,数字和不会超过72333,故而B小于72333.B最多为5位数,数字和不会超过45,所以C是两位数,故而D不会超过18,E一定是一个1位数.所以E=5.5. 请证明p4≡1(mod240),其中p是大于5的质数.【答案】见解析【分析】p4−1=(p2+1)(p+1)(p−1),240=24×3×5,由于p不是3的倍数,则p+1、p−1必有一个3的倍数;由于p的尾数只能是1、3、7、9,则p+1、p−1、P2+1必有一个尾数为0,是5的倍数;p+1、p−1、P2+1都是偶数,其中p+1、p−1是连续偶数,必有一个是4的倍数,所以至少有4个质因数2.6. 我们将具有如下性质的自然数 K 称为“高思数”:如果一个整数 M 能被 K 整除,则把 M 的各位数字按相反顺序重写时所得到的数也能被 K 整除,请求出所有的“高思数”.【答案】 1、3、9、11、33、99【分析】 易知,1 必为“高思数”;因为一个数反序重写数字和不变,所以 3、9 为“高思数”;因为一个数反序重写奇位和与偶位和之差也不变,所以 11 为“高思数”,由整除规律,33、99 也是“高思数“.除此之外,感觉是没有了,下面给出证明.引理(可以看做是先证明一个小结论):对于任意的不含 2 或 5 的正整数 n ,形如 1、11、111、1111、…的数中一定有无数个是 n 的倍数.证明:由于 1,11,111,1111,⋯,11⋯1⏟n+1个1这 n +1 个数中一定存在 2 个数关于 n 同余,那么这两个数的差一定是 n 的倍数,而这两个数的差是形如 11⋯1⏟a 个100⋯0⏟b 个0 的数,说明 11⋯1⏟a 个1是 n 的倍数,同理可得这里面有无数个数是 n 的倍数.首先说明“高思数”的个位数字只能是 1、3、7、9.因为,“高思数”肯定不是偶数,否则肯定能得到它的某个倍数的首位是 1,那么这个偶数就无法整除这个倍数的反序数.同理,“高思数”的个位数字也不能是 5.所以“高思数”的个位数字只能是 1、3、7、9.若 K 是“高思数”,根据引理得一定存在某个自然数 l 使得 K ∣11⋯1⏟l 个1,那么 K ∣77⋯7⏟l 个7,进一步得 K ∣77⋯1⏟l 个700⋯0⏟(l−1)个0+77⋯1⏟l 个7,即 K ∣77⋯7⏟(l−2)个78477⋯7⏟(l−1)个7,利用“高思数”的性质得 K ∣77⋯7⏟(l−1)个74877⋯7⏟(l−2)个7,利用整除的性质得 K ∣77⋯7⏟(l−2)个78477⋯7⏟(l−1)个7−77⋯7⏟(l−1)个74877⋯7⏟(l−2)个7,即 K ∣9900⋯0⏟(l−2)个0.因为“高思数”的个位数字只能是 1、3、7、9,所以“高思数”分解质因数后一定不含质因数 2 和 5,故 K ∣99,所以 K 只可能是 1、3、9、11、33、99,经验证这 6 个都是“高思数”,至此已求出所有的“高思数”.7. 在给定的圆周上有 100 个点.任取一点标上 1;按顺时针方向从标有 1 的点往后数 2 个点,标上 2;从标有 2 的点再往后数 3 个点,标上 3 ……依此类推,直至在圆周上标出 100.对于圆周上的这些点,有的点可能标上多个数,有的点可能没有被标数.请问:标有 100 的那个点上标出的数最小是多少?【答案】 75【分析】 标有 100 的那个点是从标有 1 的点开始数(包括标有 1 的这个点)1+2+⋯+100=5050 的点,所以这个点上标的数是符合 1+2+⋯+n ≡5050(mod100) 的点,即 n(n+1)2≡50(mod100),故 n(n +1)≡0(mod100),由于 n 和 n +1 互质,要想乘积是 100 的倍数,那么 n 和 n +1 中有一个数要是 25 的倍数,可能的情况有 (24,25)、(25,26)、(49,50)、(50,51)、(74,75)、(75,76),很明显只有 (24,25) 和 (75,76) 可能符合,经检验,只有 (75,76) 符合,说明这个点上还标有 75,所以标有 100 的那个点上标出的数最小是 75.8. 任意给定一个正整数 n ,一定可以将它乘以适当的整数,使得乘积是完全由 0 和 7 组成的数.【答案】 见解析.【分析】 考虑如下 n +1 个数:7,77,777,⋯⋯,77⋯7⏟n 位,77⋯7⏟n+1位,这 n +1 个数除以 n 的余数只能为 0,1,2,⋯⋯,n −1 中之一,共 n 种情况,根据抽屉原理,其中必有两个数除以 n 的余数相同,不妨设为 77⋯7⏟p 位和 77⋯7⏟q 位(p >q ),那么 77⋯7⏟p 位−77⋯7⏟q 位=77⋯7⏟(p−q)位00⋯0⏟q 位 是 n 的倍数,所以 n 乘以适当的整数,可以得到形式为 77⋯7⏟(p−q)位00⋯0⏟q 位的数,即由 0 和 7 组成的数.9. 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?【答案】 17【分析】 设学校一共有 A 个班级,则有:118≡67(modA)≡33(modA),据同余性质,可知 x 为它们两两差的约数,118−67=51,118−33=85,67−33=34,(51,85,34)=17,所以学校共有 17 个班10. 一个不超过 200 的自然数,如果用四进制表示,那么它的数字之和是 5;如果用六进制表示,那么它的数字之和是 8;如果用八进制表示,那么它的数字之和是 9.如果用十进制表示,那么这个数是多少?【答案】 23【分析】 根据结论:“在 n 进制中,一个自然数与它的数字和模 (n −1) 同余”,所以这个数 {÷3⋯2,÷5⋯3,÷7⋯2, 利用物不知数可以求出符合的答案为 23、128、233、…,符合“不超过 200”的只有 23 和 128,经检验,23=(113)4=(35)6=(27)8,128=(2000)4=(332)6=(200)8,只有 23 符合.11. 求证:可以找到一个各位数字都是 4 的自然数,它是 1996 的倍数.【答案】 见解析.【分析】 1996÷4=499,下面证明可以找到 1 个各位数字都是 1 的自然数,它是 499 的倍数.取 500 个数:1,11,111,⋯⋯,111⋯⋯1(500 个 1).用 499 去除这 500 个数,得到 500 个余数 a 1,a 2,a 3,⋯,a 500.由于余数只能取 0,1,2,⋯,498 这 499 个值,所以根据抽屉原则,必有 2 个余数是相同的,这 2 个数的差就是 499 的倍数,差的前若干位是 1,后若干位是 0:11⋯100⋯0.又 499 和 10 是互质的,所以它的前若干位由 1 组成的自然数是 499 的倍数,将它乘以 4,就得到一个各位数字都是 4 的自然数,这是 1996 的倍数.12. 一个正整数,它分别加上 75 和 48 以后都不是 120 的倍数,但这两个和的乘积却能被 120 整除.这个正整数最小是多少?【答案】 117【分析】 先将 120 分解质因数 120=23×3×5,设这个数为 A ,依题意得后来的两个数分別是 A +75 和 A +48,这两个数相差 (A +75)−(A +48)=27.因为 27 是 3 的倍数,所以 A +75 和 A +48 除以 3 的余数相同;因为 (A +75)(A +48) 是 120 的倍数,所以 A +75 和 A +48 都是 3 的倍数.因为 27 不是 5 的倍数,所以 A +75 和 A +48 中只有 1 个是 5 的倍数;因为 27 和 8 互质,所以 A +75 和 A +48 中只有 1 个是 8 的倍数;又因为 A +75 和 A +48 都不是 120 的倍数,所以不可能有一个数既是 5 的倍数也是 8 的倍数,说明 A +75 和 A +48 中一个是 5 的倍数,另一个是 8 的倍数.综上,A +75 和 A +48 中一个是 15 的倍数,另一个是 24 的倍数.若 A +75 是 15 的倍数.A +48 是 24 的倍数,则很明显 A 既是 15 的倍数又是 24 的倍数,最小是 120;若 A +75 是 24 的倍数,A +48 是 15 的倍数,则 {A ÷24⋯21,A ÷15⋯12,所以 A 最小是 117. 所以这个正整数最小是 117.13. 设 20092009 的各位数字之和为 A ,A 的各位数字之和为 B ,B 的各位数字之和为 C ,C 的各位数字之和为 D ,那么 D =?【答案】 5【分析】 由于一个数除以 9 的余数与它的各位数字之和除以 9 的余数相同,所以 20092009 与 A 、B 、C 、D 除以 9 都同余,而 2009 除以 9 的余数为 2,则 20092009 除以 9 的余数与 22009 除以 9 的余数相同,而 26=64 除以 9 的余数为 1,所以 22009=26×334+5=(26)334×25 除以 9 的余数为 25 除以 9 的余数,即为 5.另一方面,由于 20092009<100002009=108036,所以 20092009 的位数不超过 8036 位,那么它的各位数字之和不超过 9×8036=72324,即 A ⩽72324;那么 A 的各位数字之和 B <9×5=45,B 的各位数字之和 C <9×2=18,C 小于 18 且除以 9 的余数为 5,那么 C 为 5 或 14,C 的各位数字之和为 5,即 D =5.14. 某住宅区有12家住户,他们的门牌号分别是1,2,3,⋯,12.他们的电话号码依次是12个连续的六位自然数,并且每家的电话号码都能被这家的门牌号码整除.已知这些电话的首位数字都小于6,并且门牌号码是9的这一家的电话号码能被13整除.请问:这一家的电话号码是多少?【答案】388089【分析】设第一家住户的电话号码为n+1,则1∣n+1,2∣n+2,3∣n+3,⋯,12∣n+12,由此可知n能被1∼12同时整除,而1∼12的最小公倍数为23×32×5×7×11=27720,则n=27720m,其中m为正整数.由条件“门牌号码是9的这一家的电话号码能被13整除”可得,13∣27720m+9.而27720m+9≡4m+9(mod13),所以m=14时满足条件,这一家的电话号码为27720×14+9=388089.15. 设2n+1是质数,证明:12,22,⋯,n2被2n+1除所得的余数各不相同.【答案】见解析.【分析】假设有两个数a、b,(1⩽b<a⩽n),它们的平方a2,b2被2n+1除余数相同.那么,由同余定理得a2−b2≡0( mod(2n+1)),即(a−b)(a+b)≡0( mod(2n+1)),由于2n+1是质数,所以a+b≡0( mod(2n+1))或a−b≡0( mod(2n+1)),由于a+ b,a−b均小于2n+1且大于0,可知,a+b与2n+1互质,a−b也与2n+1互质,即a+b,a−b都不能被2n+1整除,产生矛盾,所以假设不成立,原题得证.16. 三个聪明的初中生聚在一起玩一个推理游戏.小强和小花各选了一个自然数并分别将它告诉小安,小安告诉小强和小花,他将分别把两个数的和与乘积写在不同的纸上.小安写好后,将其中一张纸藏起来,把另一张纸亮出来给小强和小花看(这张纸上写着2008).小安请小强和小花互猜对方所选的数,小强首先宣称他无法确定小花所选的数,小花听完小强的话后,也说她无法确定小强所选的数.请问:小花所选的数是多少?【答案】1004【分析】首先小强和小花肯定都没有选0,否则一看就知道2008是和,就能知道对方的数.设这两个数分别为强和花,首先,很明显强∣2008,否则立刻盼断出2008是和,花= 2008−强,此时小强是因为无法确定2008是和还是积导致无法判断出小花的数.同理,花∣2008.此时小花也知道了强∣2008,小花会这样进行推理:如果2008是积,那么与已知的情况都符合;如果2008是和,那么由强∣2008知2008−花∣2008,如果2008−花不能整除2008,小花立刻就知道2008不是和,是积,就能知道小强的数.由于实际上小花无法确定小强的数,说明花∣2008的同时2008−花∣2008.而2008=23×251,枚举出它所有的约数:1、2008、2、1004、4、502、8、251,经检验只有1004符合,所以小花所选的数是1004.17. 在下面的算式中,汉字“第、十、一、届、华、杯、赛”,代表1,2,3,4,5,6,7,8,9中的7个数字,不同的汉字代表不同的数字,恰使得加法算式成立.则“第、十、一、届、华、杯、赛”所代表的7个数字的和等于.第十一届+华杯赛2006【答案】35【分析】根据弃九法两个加数除以9的余数与他们和除以9的余数相同,因为2006除以9余8,所以第、十、一、届、华、杯、赛”所代表的7个数字的和除以9的余数为8,再根据加法规则,“第”=1.“届+赛”=6或“届+赛”=16.若“届+赛”=6,只能是“届”、“赛”分别等于2或4,此时“一”十“杯”=10只能“一”、“杯”分别为3或7.此时“十+华”=9,“十”、“华”分别只能取(1,8),(2,7),(3,6),(4,5),但1,2,3,4均已被取,不能再取.所以,“届+赛”=6填不出来,只能是“届+赛”=16,“十+华”+1=10,也就是“一+杯”=9同时“十+华”=9.所以它们可以分别在(3,6),(4,5)两组中取值.因此“第、十、一、届、华、杯、赛”所代表的7个数字的和等于1+9+9+16=35.。
(十八)余数和同余【知识要点】1、例如:37÷5=7……2,四者之间的数量关系:被除数=除数×商+余数2、同余的概念:两个整数,被同一个大于1的整数m除,所得余数如果相同,那么,这两个整数对于除数m来说是同余的。
例如:14和26这两个数虽然大小不同,但它们分别除以6所得的余数相同,我们把14和26叫做关于模6同余。
3、同余最基本的性质是:几个同余式(模相同)相加、减、乘、乘方仍然同余。
【典型例题】例1、两个整数相除商8,余16;并且被除数、除数、商及余数的和是463.那么被除数是多少?解:因为:被除数=除数×8+16,并且被除数+除数=463―8―16=439,所以除数=(439-16)÷(8+1)=47,被除数=47×8+16=392.例2、被3除余2,被5除余3,被7除余4的最小自然数是多少?解:被3除余2的数有2,5,8,11,…其中8又能被5除余3,并且满足条件最小的,而[3,5]=15,所以8+15=23,23+15=38,38+15=53,53满足了被7除余4这个条件,并且最小。
例3、五(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行多5人,问上体育课的同学最少多少名?解:[3,4,5,6]=60, 60-1=59(人).例4、小刚在一次计算除法时,把被除数171错写成117,结果商少了3而余数恰好相同,这题中的除数是几?解:设除数为m,正确的商位q,余数为r,那么错写被除数后,除数仍为m,商为q-3,余数仍为r。
因为:171=m×q+r117= m×(q-3)+r于是171 -117= (m×q+r)-(m×q-3 m+r)得m=18.【精英班】例5、有一个三位数,其中个位上的数是百位上的数的3倍,且这个三位数除以5余4,除以11余3.这个三位数是多少?解:这个三位数除以5余4,所以它的个位数字是4或9,因为个位数字是百位数字的3倍,所以个位数字只能是9,百位数字是3.因为这个数除以11余3,所以它的十位数字=3+(9-3)=9,这个三位数是399.【竞赛班】例6、11+22+33+44+55+66+77+88+99除以3的余数是多少?解:由数的整除性质和同余性质可推知:(1)3的倍数的任何次方(0除外)除以3的余数为0,可知33+66+99 除以3余0.(2)不是3的倍数的偶次方除以3的余数为0,可知22+44+88除以3余1.(3)11除以3余1,55与25对于3同余,它们除以3余2. 77与17对于3同余,它们除以3余1. 所以(1+2+1)÷3=1……1。
小学奥数知识点:余数问题余数、同余与周期一、同余的定义:①若两个整数a、b除以m的余数相同,则称a、b对于模m同余。
②已知三个整数a、b、m,如果m|a-b,就称a、b对于模m同余,记作a≡b(mod m),读作a同余于b模m。
二、同余的性质:①自身性:a≡a(mod m);②对称性:若a≡b(mod m),则b≡a(mod m);③传递性:若a≡b(mod m),b≡c(mod m),则a≡ c(mod m);④和差性:若a≡b(mod m),c≡d(mo d m),则a+c≡b+d(mod m),a-c≡b-d(mod m);⑤相乘性:若a≡ b(mod m),c≡d(mod m),则a×c≡ b×d(mod m);⑥乘方性:若a≡b(mod m),则an≡bn(mod m);⑦同倍性:若a≡ b(mod m),整数c,则a×c≡ b×c(mod m×c);三、关于乘方的预备知识:①若A=a×b,则MA=Ma×b=(Ma)b②若B=c+d则MB=Mc+d=Mc×Md四、被3、9、11除后的余数特征:①一个自然数M,n表示M的各个数位上数字的和,则M≡n(mod 9)或(mod3);②一个自然数M,X表示M的各个奇数位上数字的和,Y表示M的各个偶数数位上数字的和,则M≡Y-X或M≡11-(X-Y)(mod 11);五、费尔马小定理:如果p是质数(素数),a是自然数,且a不能被p整除,则ap-1≡1(mod p)。
小学奥数经典题1.两辆汽车从A,B两地同时出发相向而行,客车行完全程要8小时,货车行完全程要10小时,两车相遇后又各自往前驶去,已知出发5小时后两车相距50千米,问A,B两地相距多少千米?2.有一个箱子里放着一些黄色乒乓球,为了估计球的数量,我们把20个白色乒乓球放入箱子中,充分搅拌混合后,任意摸出30个球,发现其中有3个白球.你估计箱子里原来大约有多少个黄色乒乓球?3.工程队挖一条水渠,第一天挖了全长的多28米,第二天挖了全长的少20米,这时剩下22米没挖完.这条水渠全长多少米?4.如图,一个边长为40厘米的正方形ABCD的场地,蚂蚁和蜗牛同时从A 点出发,蚂蚁以5厘米/分钟的速度沿线路A→B→C→D行走,蜗牛以2厘米/分钟的速度沿线路A→D行走.出发18分钟时,蚂蚁走到E点,蜗牛走到F点,求三角形AEF的面积是多少平方厘米?5.运来一批水果.第一天卖出总数的15%,第二天卖出160千克,剩下的与卖出的重量的比是1:3.这批水果共有多少千克?。
小学奥数竞赛专题之同余问题关于小学奥数竞赛专题之同余问题[专题介绍]:同余问题中我会经常遇到与余数有关的问题,比如:某年级有将近400名学生。
有一次演出节目排队时出现:如果每8人站成一列则多余1人;如果改为每9人站成一列则仍多余1人;结果发现现成每10人结成一列,结果还是多余1人;聪名的你知道该年级共有学生多少名吗?假设有一名学生不参加演出,则结果一定是不管每列站8人或9人或10人都将刚好站齐。
因此此时学生人数应是8、9、10公倍数,而8、9、10的最小公倍数是360,因此可知该年级共有361人。
研究与余数有关的问题,能帮助我们解决很多较为复杂的问题。
[分析]1、两个整数a和b,除以一个大于1的自然数m所得余数相同,就称a和b对于模m同余或称a和b在模m下同余,即a≡b(modm)2、同余的重要性质及举例。
〈1〉a≡a(modm)(a为任意自然)〈2〉若a≡b(modm),则b≡a(modm)〈3〉若a≡b(modm),b≡c(modm)则a≡c(modm)〈4〉若a≡b(modm),则ac≡bc(modm)〈5〉若a≡b(modm),c≡d(modm),则ac=bd(modm)〈6〉若a≡b(modm)则an≡bm(modm)其中性质〈3〉常被称为"同余的可传递性",性质〈4〉、〈5〉常被称为"同余的可乘性,"性质〈6〉常被称为"同余的可开方性"注意:一般地同余没有"可除性",但是:如果:ac=bc(modm)且(c,m)=1则a≡b(modm)3、整数分类:〈1〉用2来将整数分类,分为两类:1,3,5,7,9,……(奇数)0,2,4,6,8,……(偶数)〈2〉用3来将整数分类,分为三类:0,3,6,9,12,……(被3除余数是0)1,4,7,10,13,……(被3除余数是1)2,5,8,11,14,……(被3除余数是2)〈3〉在模6的情况下,可将整数分成六类,分别是:0(mod6):0,6,12,18,24,……1(mod6):1,7,13,19,25,……2(mod6):2,8,14,20,26,……3(mod6):3,9,15,21,27,……4(mod6):4,10,16,22,29,……5(mod6):5,11,17,23,29,……[经典例题]例1:求437×309×1993被7除的余数。
例1.求证:⑴8︱(551999+17);⑵ 8︱(32n +7);⑶ 17︱(191000−1)。
例2.求使2n −1为7的倍数的所有正整数n 。
例3.把1、2、3、…、127、128这128个数任意排列为a l 、a 2、…、a 128,计算出12a a -、34a a -、…、127128a a -,再将这64个数任意排列为b 1、b 2、…、b 64,计算出12b b -、34b b -、…、6364b b -。
如此继续下去,最后得到一个数x ,问x 是奇数还是偶数?
例4.m 、n 是正整数,证明:3m +3n +1不可能是完全平方数。
例5.任意平方数除以4,余数为0或1(这是平方数的重要特征)。
例6.任意平方数除以8余数为0,1,4(这是平方数的又一重要特征)。
A卷
一、填空题
01.a除以5余1,b除以5余4。
如果3a>b,那么3a−b除以5的余数是__________。
02. 71427和19的乘积被7除,余数是__________。
03. 1+22+33+44+55+66+77+88+99≡__________ (mod3)。
04. 一个数除以3余2,除以4余1,这个数除以12的余数是__________。
05. 今天是星期一,过21995是星期__________。
06. 10100被7除的余数是__________。
07. 1至5 000之间同时被3、5、7除都余2的数有__________个。
08. 1至1 000之间同时被2、3、7除都余1的数有__________个。
09.用
19943
3333
个
除以7,余数是__________。
10. 1993年的元旦是星期五,那么1996年五月一日是星期__________。
二、解答题
11.甲、乙两数都只含有质因数3和5,它们的最大公约数是75。
已知甲数有12个约数,乙数有10个约数,那么甲、乙两数的最小公倍数是多少?
12. 试证不小于5的质数的平方与1的差必能被24整除。
B 卷
一、填空题 01. 整数10001
111
1个被6除的余数是__________。
02. (1989)1990的末二位数是__________。
03. 在所有的五位数中,各位数字之和等于43,并且能被11整除的数是__________。
04. 777777的末位数是__________。
05.令n 是一个奇数,则n 2除以8的余数是__________。
06. 21000除以13的余数是__________。
07.设a 、b 都是正整数,且a 被7除余数是2,b 被7除余数是5,则a 2+4b 被7除余数是__________。
08.如果m 是大于1的整数,69、90、125对于m 同余,那么m 的值是__________。
09. 19901990化为7进制数后的个位数字是__________。
10. 27
3747
被7除的余数是__________。
二、解答题
11. 证明方程5m 2−6mn +7n 2=1987无整数解。
12.如图,一枚棋子放在五角棋盘的0位上,现依顺时针方向按下列规律移动:第一次移动一格,第2次移动二格,…,第n 次移动n 格,求证:无论棋子连续移动多少次,在第2、第4格上总没有停棋可能。
C
卷
一、填空题
01. 对a 、b 、c 三个任意给定整数,若(a −b)(b −c)(c −a)是n 的倍数,则n 的最大值为__________。
02.对a 、b 、c 三个任意给定的整数,若(a 2−b 2)(b 2−c 2)(c 2−a 2)是n 的倍数,则n 的最大值为__________。
03. n=1993×1991×1989×…×5×3×1,则n 的末3位数字是__________。
04.把由1开始的正整数依次写下去,直至写到189位为止,即1234567891011121314⋯,那么这个数用9除,余数是__________。
05.已知M=19962000+19972001,如果今天是星期六,M 天后是星期__________。
06 . 1993
19921991
化为7进制数后的个位数字是__________。
07.已知15x ≡1(mod44),则x ≡__________(mod44)。
08.两筐苹果分给甲、乙两班,若甲班每人要分到13个,则还缺7个;若乙班每人都要分到10个,则还缺5个.若两筐苹果的数目相同,且每筐的苹果数大于100不超过200,则甲班有__________人。
10. n 是一个1996位的整数,且是9的倍数,n 的各位数码之和为p ,p 的各位数码的和为q ,q 的各位数码之和为r ,则r 的值为__________。
二、解答题
11.求证:任意11个整数中,一定有6个数的和被6整除。
12.任给7个不同的整数,证明:其中必有两个数,其和或差是10的倍数。
13. 在黑板上有1、2、⋯、1987这些数,作这样的变换:将黑板上的数擦去一些,并添加上被擦去的数的和被7除所得的余数.经若干次后,黑板上只有两数,一个是987,求另一个数。
14.当44444444写成十进制时,它的各数字之和是A 。
设B 为A 的各位数字之和,求B 的各位数字之和。