《孙子算经》中有记载:“今有物不知其数:三三数之余二,五五数之余三,七七数之余二,问物几何?”它的意思就是,有一些物品,如果3个3个的数,最后剩2个;如果5个5个的数,最后剩3个;如果7个7个的数,最后剩2个;求这些物品一共有多少?这个问题人们通常把它叫作“孙子问题”, 西方数学家把它称为“中国剩余定理”.到现在,这个问题已成为世界数学史上闻名的问题. 到了明代,数学家程大位把这个问题的算法编成了四句歌诀:
三人同行七十稀, 五树梅花廿一枝; 七子团圆正半月, 除百零五便得知.
用现在的话来说就是:一个数用3除,除得的余数乘70;用5除,除得的余数乘21;用7除,除得的余数乘15.最后把这些乘积加起来再减去105的倍数,就知道这个数是多少.
《孙子算经》中这个问题的算法是:
70?2?21?3?15?2?233;233?105?105?23; 所以这些物品最少有23个.
得出问题中的系数70、21、15,实际上是非常巧妙的构造过程,这三个数满足以下条件 70是5和7的公倍数,且被3除余1; 21是3和7的公倍数,且被5除余1; 15是3和5的公倍数,且被7除余1.
在这样的条件下,任意一个系数乘以对应余数所得的积,被对应除数除后所得的余数恰好等于对应余 数,且该积仍然能被其他两个除数整除,因此三个积相加并不相互影响各自被对应除数除后所得的余数. 即70a?21b?15c是被3除余a,被5除余b,被7除余c的数.
【例 9】 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? 【分析】 法一:仔细分析可以发现3?2?1?5?2?7,所以这个数可以看成被3、5、11除余7,?3,5,11??165,
所以这个数最小是165?7?172.
法二:事实上,如果没有“大于10”这个条件,7即可符合条件,在7的基础上加上3,5,11的最小公倍数,得到172即为所求的数.
[铺垫]一个大于10的数,除以5余3,除以7余1,除以9余8,问满足条件的最小自然数为____. [分析] 根据总结,我们发现三个数中两个数的除数与余数的和都是5?3?7?1?8,这样我们可以把余
数都处理成8,所以?5,7,9??315,所以这个数最小为315?8?323.
[铺垫]一个小于200的数,它除以11余8,除以13余10,这个数是多少? [分析] 根据总结,我们发现这两个除数与余数的差都等于11?8?13?10?3,观察发现这个数加上3后
就能同时被11和13整除,所以?11,13??143,所以这个数是143?3?140.
【例10】 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为____. 【分析】 法一:根据总结,我们发现前面两种都不符合,所以可以使用普遍适用的“中国剩余定理”,步
骤如下:
3、5的公3、7的公 5、7的公倍数 倍数 倍数 15 21 35 30 42 70 45 63 105 60 84 140 …… …… …… 分别找出除以7余4的3、5的公倍数,除以5余3的3、7的公倍数,除以3余2的5、7的公倍数,分别是:60、63、35
可见60+63+35=158满足我们的条件,但不是最小的自然数,处理方法就是减去最小公倍数
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的若干倍,使结果小于最小公倍数.所以答案为:158-105=53.
法二:逐步构造符合条件的最小自然数,首先求符合前两个条件的最小自然数,用3不断加2,
当2被加上两个3时得到8,检验符合前两个条件,再用3和5的最小公倍数不断加8,当8被加上3个15,得到53,检验符合三个条件.
法三:逐步构造符合条件的最小自然数,首先求符合后面两个条件的最小自然数,用7不断加4,
当4被加上两个7时得到18,检验符合后两个条件,再用7和5的最小公倍数不断加18,当18被加上1个35,得到53,检验符合三个条件.
【例11】 有连续的三个自然数a、a?1、a?2,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?
【分析】 法一:由a?1是8的倍数,得到a被8除余7,由a?2是7的倍数,得到a被7除余5,运用中国
剩余定理求a:(用逐步构造的方法也可以) 7和8的7和9的8和9的公倍数 公倍数 公倍数 56 63 72 112 126 144 168 189 216 224 252 288 280 315 378 441 …… …… …… 441?7?288?5?4527符合各个余数条件,4527??7?8?9??8?495是满足各个余数条件的最小值,所以a至少是495.
法二:a、a?1、a?2恰好分别是9、8、7的倍数,那么a?9、a?1?8、a?2?7也分别是9、
8、7的倍数,即a?9是9、8、7的倍数,a?9的最小值是9?8?7?504,即a至少是495.
【例12】 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: 【分析】 将3、5、7、11这4个数3个3个分别计算公倍数,如表: 5、7、11公倍数 3、7、11公倍数 3、5、11公倍数 3、5、7公倍数 385 231 165 105 770 462 330 210 1155 693 495 315 …… …… …… …… 除3余2的最小除5余3的最小除7余4的最小 数是770 值是693 值是165 3、5、7公倍数中被11除余5的数不太好找,但注意到210除以11余1,所以210×5=1050 被11除余5,由此可知770+693+165+1050=2678是符合条件的一个值,又3、5、7、11的最小公倍数是1155,所以2678-1155×2=368是符合条件的最小值.
[拓展]一个数除以2、3、5、7、11的余数分别是1、2、3、4、5,求符合条件的最小数. [分析] 本题实际上就是求被3、5、7、11除的余数分别是2、3、4、5的最小奇数,
符合条件的最小偶数是368,只要将368加上3×5×7×11就能求得符合条件的最小奇数,这个数是368+3×5×7×11=1523.
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巩固精练 1. 有一个自然数,用它分别去除63,90,130都有余数,3个余数的和是25.这3个余数中最大的
一个是多少?
【分析】 由于这三个数除以这个自然数后所得的余数和为25,所以63、90、130的和除以这个自然数后所
得的余数为25,所以63+90+130-25=258能被这个自然数整除.258=2×3×43,显然当除数为2、3、6时,3个余数的和最大为3×(2-1)=3,3×(3-1)=6,3×(6-1)=15,所以均不能满足条件.
当除数为43×2、43×3、43×6时,它除63的余数均是63,所以也不满足.
那么除数只能是43,它除63,90,130的余数依次为20,4,1,余数的和为25,满足. 显然这3个余数中最大的为20. 2.
?312008?200831?被13除所得的余数是多少?
31被13除所得的余数为5,31n当n取1,2,3,?时31n被13除所得余数分别是5,12,8,【分析】
1,5,12,?所以312008被13除余1.2008被13除所得的余数是6,6n当n取1,2,3,?时,6n被13除所得的余数分别是6,10,8,9,2,12,7,3,5,4,11,1,6,??所以631被13除所得的余数等于67被13除所得的余数,即7,所以312008?200831被13除所得的余数是
??1?7?8.
8、9后分别余3、5、7,3. 一个自然数除以7、而所得的三个商的和是758,这个数是___________.
【分析】 这个数加上11后能被7、8、9整除.
7、8、9的最小公倍数是7?8?9?504,所以除以7,8,9后分别余3、5、7的数最小为504?11.504分别除以7、8、9所得的商之和是8?9?7?8?7?9?191,041?1分别除以7、则58、9所得的商之和是191?2?3?185.758?185?191?3,所以这个数为504?11?504?3?2005.
4. 一个数除以5余3,除以6余4,除以7余1,求适合条件的最小的自然数. 【分析】 “除以5余3”即“加2后被5整除”,同样“除以6余4”即“加2后被6整除”.
?5,6??2?28,即28适合前两个条件.
分析28??5,6??x中能满足“除以7余1”的x的值.
可得到x?4是满足条件的最小值,所以,适合条件的最小的自然数是28?30?4?148.
5. 将一些水果装盘(少于100)个,如果7个7个装盘则剩下2个不能装,如果11个11个装盘则
剩下6个不能装盘,如果13个13个装盘,那么还剩下7个不能装盘,那么这些水果有多少个?
【分析】 11×13的倍数:143、286、429,……其中被7除余2的有429; 7×13的倍数:91,182,……除以11余6的有182; 7×11的倍数:77,154,……除以13余7的有462.
182?462?429?1073,由于水果数少于100,所以水果数有1073?1001?72个.
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拒子入门
子发是战国时期楚国的一位将军.一次,他带兵与秦国作战,前线断了粮草,他派人向楚王告急.使者顺便去看望子发的老母.老人问使者:“兵士都好吗?”使者回答:“还有点儿豆子,只能一粒一粒分着吃.”“你们将军呢?”母亲问.使者回答道:“将军每餐都能吃到肉和米饭,身体很好.”
子发得胜归来,母亲紧闭大门不让他进家门,并派人去告诉子发:“你让士兵饿着肚子打仗,自己却有吃有喝,这样做将军,打了胜仗也不是你的功劳.”母亲又说:“越王勾践伐吴的时候,有人献给他一罐酒,越王让人把酒倒在江的上游,叫士兵们一起饮下游的水.虽然大家没尝到酒味,却鼓舞了全军的士气,提高了战斗力.现在你却只顾自己不顾士兵,你不是我的儿子,你不要进我的门.”
子发听了母亲的批评,向母亲认了错,决心改正,才得以进家门.
俗话说:“子不教,父之过.”子女成长的好坏,长辈有着极大的责任.父母为了使孩子成长成参天大树,就必须在我们心中植下博爱之心,有了博爱之心,才有施爱于他人的可能.多以有时候,责备也蕴涵着父母对子女深沉的爱.
选绿色包装
——减少垃圾灾难
每人每年丢掉的垃圾重量超过人体平均重量的五六倍.北京年产垃圾430万吨,日产垃圾1.2万吨,人均每天扔出垃圾约1千克,相当于每年堆起两座景山.我国目前垃圾的产生量是1989年的4倍,其中很大一部分是过度包装造成的.不少商品特别是化妆品、保健品的包装费用已占到成本的30%—50%.过度包装不仅造成了巨大的浪费,也加重了消费者的经济负担,同时还增加了垃圾量,污染了环境.
我们选购产品的时候还是以使用价值为主,尽量避免选购过度包装的产品,减少垃圾的制造量.
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