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四年級(jí)奧數(shù)題及答案:中國(guó)剩余定理

時(shí)間:2013-08-23 13:53:00   來(lái)源:無(wú)憂考網(wǎng)     [字體: ]
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【問(wèn)題】有1個(gè)數(shù),除以7余2.除以8余4,除以9余3,這個(gè)數(shù)至少是多少?

這種問(wèn)題稱為“中國(guó)剩余定理”問(wèn)題。

我一般用兩種方法解決這類問(wèn)題。
第一種是逐步滿足法,方法麻煩一點(diǎn),但適合所有這類題目。
第二種是最小共倍法,方法簡(jiǎn)單,但只適合特殊類型的題目。

還有“中國(guó)剩余定理”的方法,但它不完善且解法較為復(fù)雜,普及應(yīng)用有一定難度,還不穩(wěn)定。所以一般不用。

下面分別介紹一下常用的兩種方法。

通用的方法:逐步滿足法

【問(wèn)題】一個(gè)數(shù),除以5余1,除以3余2。問(wèn)這個(gè)數(shù)最小是多少?

把除以5余1的數(shù)從小到大排列:1,6,11,16,21,26,……
然后從小到大找除以3余2的,發(fā)現(xiàn)最小的是11.
所以11就是所求的數(shù)。

先滿足一個(gè)條件,再滿足另一個(gè)條件,所以稱之為“逐步滿足法”。
好多數(shù)學(xué)題目都可以用逐步滿足的思想解決。

特殊的方法:最小公倍法

情況一

【問(wèn)題】一個(gè)數(shù)除以5余1,除以3也余1。問(wèn)這個(gè)數(shù)最小是多少?(1除外)

除以5余1:說(shuō)明這個(gè)數(shù)減去1后是5的倍數(shù)。
除以3余1:說(shuō)明這個(gè)數(shù)減去1后也是3的倍數(shù)。
所以,這個(gè)數(shù)減去1后是3和5的公倍數(shù)。要求最小,所以這個(gè)數(shù)減去1后就是3和5的最小公倍數(shù)。即這個(gè)數(shù)減去1后是15,所以這個(gè)數(shù)是15+1=16.

情況二

【問(wèn)題】一個(gè)數(shù)除以5余4,除以3余2。問(wèn)這個(gè)數(shù)最小是多少?

這種情況也可以用特殊法。

數(shù)除以5余4,說(shuō)明這個(gè)數(shù)加上1后是5的倍數(shù)。
數(shù)除以3余2,說(shuō)明這個(gè)數(shù)加上1后也是3的倍數(shù)。
所以,這個(gè)數(shù)加上1后是3和5的公倍數(shù)。要求最小,所以這個(gè)數(shù)加上1后就是3和5的最小公倍數(shù)。即這個(gè)數(shù)加上1后是15,所以這個(gè)數(shù)是15-1=14.

多個(gè)數(shù)的,比如3個(gè)數(shù)的,有時(shí)候其中兩個(gè)可以用特殊法,那就先用特殊法,用特殊法求出滿足兩個(gè)條件的數(shù)后再用通用的方法求滿足最后一個(gè)條件的數(shù)。
所以有時(shí)候特殊法和通用法混合使用。在使用的過(guò)程中如果能靈活運(yùn)用余數(shù)問(wèn)題的技巧,會(huì)非常有利于解題。

我們接下來(lái)分析最開始的那個(gè)問(wèn)題。

【問(wèn)題】有1個(gè)數(shù),除以7余2.除以8余4,除以9余3,這個(gè)數(shù)至少是多少?

這道題目不能用特殊法,我們用通用法,解題過(guò)程中注意余數(shù)知識(shí)的運(yùn)用。

除以7余2的數(shù)可以寫成7n+2。
7n+2這樣的數(shù)除以8余4,由于2除以8余2,所以要求7n除以8余2。(余數(shù)知識(shí))
7n除以8余2,7除以8余7,要求n除以8余6(余數(shù)知識(shí)),則n最小取6。
所以滿足“除以7余2,除以8余4”的最小的數(shù)是7×6+2=44.

所有滿足“除以7余2,除以8余4”的數(shù)都可以寫成44+56×m。(想想為什么?)

要求44+56×m除以9余3,由于44除以9余8,所以要求56×m除以9余4。(余數(shù)知識(shí))
56×m除以9余4,由于56除以9余2,所以要求m除以9余2(余數(shù)知識(shí)),則m最小取2。
所以滿足“除以7余2,除以8余4,除以9余3”的最小的數(shù)是44+56×2=156.