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5-5-6 中国剩余定理及余数性质拓展.教师版.doc

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5-5-4.中国剩余定理 及余数性质拓展 教学目标 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 知识点拨 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 2 70 3 21 2 15 233 , 233 105 128 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 3 除余 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, 70 15 c 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.      ,128 105 23    a  21 b   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. 5-5-4.中国剩余定理及余数性质拓展.题库 教师版 page 1 of 10
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。 先由 5 7 35   ,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 35 2 70   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: 2 70 3 21 2 45  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 ,其中 k 是自然数。 [3,5,7] 233 k [3,5,7] k        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 2 70 3 21 2 45 2 [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 【考点】余数性质综合 【难度】1 星 【题型】填空 【关键词】希望杯,4 年级,初赛,8 题 【解析】除以 3 余 2 的数有:2、5、8、11、14 除以 5 余 1 的数有:1、6、11、16、21 观察得到符合条件的答案是 11 【答案】11 。 【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。 【考点】余数性质综合 【难度】2 星 【题型】填空 【关键词】希望杯,六年级,初赛,第 19 题,6 分 【解析】56 的约数有:1、2、4、7、8、14、28、56, 55 的约数有:1、5、11、55, 其中只有 11=7+4,所以原来有 7 只猴,后来有 11 只猴,每只猴子分到 55÷11=5 个. 【答案】 5 【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 【巩固】 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。 【考点】余数性质综合 【难度】2 星 【题型】填空 【关键词】希望杯,四年级,复赛,第 7 题,4 分 【解析】56 的因数有 1,2,4,7,8,14,28,56,其中只有 4 和 8 相差 4,所以最后有猴子 8 只,每只猴 子分到 56÷8=7 个桃子。 【答案】 7 【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? 【考点】余数性质综合 【难度】3 星 【题型】解答 【解析】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 5-5-4.中国剩余定理及余数性质拓展.题库 教师版 page 2 of 10
同时被 11 和 13 整除,所以[11、13]=143,所以这个数是 143-3=140。 【答案】140 【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 【巩固】 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? 【考点】余数性质综合 【难度】3 星 【题型】填空 【关键词】华杯赛,初赛,第 10 题 【解析】此题实际是一个不足 100 的整数,减去 5 能被 8 整除,即除以 8 余 5,减去 8 能被 5 整除,即除以 5 余 3,求其最大值。13 除以 8 余 5,除以 5 余 3,8 和 5 的最小公倍数为 40,13+2×40=93,为满 足条件的整数,即最多有 93 名同学。 【答案】 93 【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。 【考点】余数性质综合 【难度】2 星 【题型】填空 【关键词】小数报,初赛 【解析】题意相当于:除以 3 余 2,除以 4 余 3,除以 5 余 4,除以 6 余 5,这样我们根据总结知道都只能“凑 缺”,所以都缺 1,这样班级人数就是[3、4、5、6]-1=60-1=59 人。 【答案】 59 【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 【巩固】 是 。 【考点】余数性质综合 【难度】2 星 【题型】填空 【关键词】华杯赛,五年级,决赛,第 7 题,10 分 【解析】这个数加 1 能同时被 2,3,4,5,6 整除,而 [2,3,4,5,6]=60 所以这个数最小是 60-1=59。 【答案】 59 【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】 【考点】余数性质综合 【难度】2 星 【题型】填空 【关键词】走美杯,5 年级,决赛,第 1 题,8 分 【解析】 n 加上1后变成1 16 的公倍数,所以 1n  最小为16 9 5 7 11 13 720720 【答案】 720719       。 , n 最小为 720719 。 【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; 【巩固】 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。 【考点】余数性质综合 【难度】2 星 【题型】填空 【关键词】学而思杯,3 年级,第 9 题 【解析】那么再加一个玩具,玩具总数就能同时被 3,4,5 整除,能同时被 3,4,5 整除最小整数位 60 。所以这次 活动小朋友至少拿了 59 个玩具。 【答案】 59 【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 【巩固】 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。 【考点】余数性质综合 【难度】2 星 【题型】填空 【关键词】希望杯,四年级,复赛,第 15 题,6 分 【解析】这个数除以 3 余 2,除以 4 余 3,除以 5 余 4,那么加上一个人这些小朋友的数量能整除 3、4、5, 3×4×5=60,那么小朋友至少 59 人 【答案】 59 【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. 5-5-4.中国剩余定理及余数性质拓展.题库 教师版 page 3 of 10
【考点】余数性质综合 【难度】2 星 【题型】解答 【解析】这个数被 7,8,9 除的余数分别是 1,2,3,所以这个数加上 6 后能被 7,8,9 整除,而  , 所以这个数加上 6 后是 504 的倍数.由于这个数被 7,8,9 除的三个商数的和是 570,那么这个数 加上 6 后被被 7,8,9 除的三个商数的和是 570 1 1 1 573         , 573 191 3 504 9 504 8 504 7 所以这个数加上 6 等于 504 的 3 倍,这个数是 504 3 6 1506     ,而  , . 7 8 7 9 8 9 191     7,8,9     504  【答案】1506 【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? 【考点】余数性质综合 【难度】3 星 【题型】解答 【解析】[1,2,3,4,5,6] 60 .三位数中 60 的倍数 15 个.所以,除了 119 外,还有15 1 14 【答案】14   (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, 【巩固】 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. 【考点】余数性质综合 【难度】3 星 【题型】填空 【关键词】迎春杯,六年级,初赛,3 题 【解析】由题意可知,这批书如果再多 2 本,那么按 24 本, 28 本, 32 本一捆全书时,都将恰好分成整数本. 【解析】  ,所以这批书的本数是 所以这批书的本数加上 2 之后是 24 , 28 , 32 的公倍数,而[24,28,32] 672 672 k  ( k 是整数).由于这批书少于1000 本,所以 k 只能为1,这批书有 670 本. 2 【答案】 670 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 【考点】余数性质综合 【难度】3 星 【题型】填空 【关键词】希望杯,五年级,初赛,第 5 题,6 分 【解析】除以 2 余 1,除以 4 余 1,除以 5 余 1 的最小的数减去 1 能被 2、4、5 整除,所以,所以这个数可以 。 表示为 20n+1,n 是自然数,所以 20n+1 中除以 3 余 2 的最小数是 41. 【答案】 41 【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? 【考点】余数性质综合 【难度】4 星 【题型】解答 【解析】根据总结,我们发现三个数中前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,即一个数除以 5 余 3 相当于除以 5 余 8,除以 7 余 1 相当于除以 7 余 8,所以可以看成 这个数除以 5、7、9 的余数都是 8,那么它减去 8 之后是 5、7、9 的公倍数.而  ,所以 这个数最小为 315 8 323   . 5,7,9 315  【答案】 323 【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? 【巩固】 【考点】余数性质综合 【难度】4 星 【题型】解答 【解析】法一:仔细分析可以发现 3 2 1 5 2 7 165  ,所以这个数最小是165 7 172   3,5,11 法二:事实上,如果没有“大于 10”这个条件,7 即可符合条件,所以只需要在 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.      ,所以这个数可以看成被 3、5、11 除余 7,由于   . 【答案】172 【例 9】 a 是一个三位数.它的百位数字是 4, 9a  能被 7 整除, 7a  能被 9 整除,问 a 是多少? 【考点】余数性质综合 【难度】4 星 【题型】解答 【解析】 9a  能被 7 整除,说明 9 7 【解析】   ,则 63 2 61     能被 7 整除; 7a  能被 9 整除,说明 7 9 a   符合上述两个条件.(因 63 2 61 2 a a     能被 9   ,则 a 可以写成这样的形式: a    2 a . ).又 a 是一个百位数字是 4 的三位数,估算知, 63 6 61 439  整除; 7 9 63 a  【答案】 439 63 ? 61   5-5-4.中国剩余定理及余数性质拓展.题库 教师版 page 4 of 10
【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__________。 【考点】余数性质综合 【难度】4 星 【题型】填空 【关键词】101 中学,入学测试 【解析】设后面这个两位数为 ab,前面数字和为 26 除以 3 余 2,所以补上的两位数数字和要除以 3 余 2。同 理要满足除以 4 余 2;八位数中奇数位数字和为(2+7+3+a),偶数位数字和为(5+6+3+b)这样要求 a=b+2,所以满足条件的只有 86。 【答案】 86 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? 【考点】中国剩余定理 【难度】3 星 【题型】解答 【分析】也就是说:一个自然数在 1000 和 1100 之间,除以 3 余 2,除以 5 余 3,除以 7 余 2,求符合条件的 数. 方法一:先列出除以 3 余 2 的数:2,5,8,11,14,17,20,23,26, ; 再列出除以 5 余 3 的数:3,8,13,18,23,28, . 这两列数中,首先出现的公共数是 8. 3 与 5 的最小公倍数是 15.两个条件合并成一个就  整数,列出这一串数是 8,23,38, ,再列出除以 7 余 2 的数 2,9,16,23, 是 8 15 30, ,就得出符合题目条件的最小数是 23.而[3,5,7] 105  ,我们就把题目转化为: 求1000 ~ 1100 之间被 105 除余 23 的数.韩信有105 10 23 1073  (个)将士.   方法二:我们先找出被 3 除余 2 的数:2,5,8,11,14,17,20,23,26,29,32,35,38,41, 44 ; 被 5 除余 3 的数:3,8,13,18,23,28,33,38,43,48,53,58 ; 被 7 除余 2 的数:2,9,16,23,32,37,44,51 . 三个条件都符合的最小的数是 23,以后的是一次加上 3,5,7 的公倍数,直到加到 1000 和 1100 之间.结果是 23 105 10 1073 .具体到实际的做题过程中时,从较大的除数开始 做会方便一些.    方法三:利用程大位的解法,将题目转化为:求 233 加上 105 的倍数在1000 ~ 1100 之间的数.通过 尝试可以求出这个数是 233 105 8 1073    . 【答案】1073 【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____. 【考点】中国剩余定理 【难度】3 星 【题型】填空 【解析】方法一、根据总结,我们发现前面两种都不符合,所以我们只能用最普遍的“中国剩余定理”: 3、5 的公倍数 3、7 的公倍数 15 30 45 60 … 21 42 63 84 … 除以 5 余 3 63 5、7 的公倍数 35 70 105 140 … 除以 3 余 2 35 找出除以 7 余 4 的 可以找出分别是:60 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的若干倍, 使结果在最小公倍数之内。所以答案为:158-105=53。 方法二: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,依次用 7 的倍数加 4,当 4 被加上两个 7 时得到 18,恰好 5-5-4.中国剩余定理及余数性质拓展.题库 教师版 page 5 of 10
除以 5 余 3,此时符合后两个条件; 再依次用 7 和 5 的最小公倍数的倍数加 18,当 18 被加上 1 个 35 个,得到 53,检验符合三个条件.所 以所求的最小自然数就是 53. 【答案】 53 【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. 【考点】中国剩余定理 【难度】3 星 【题型】解答 【解析】方法 1:中国剩余定理 3、5 的公倍数 3、7 的公倍数 5、7 的公倍数 15 30 45 60 … 21 42 63 84 … 42 35 70 105 140 … 70 找出除以 7 余 3 的 除以 5 余 2 除以 3 余 1 可以找出分别是:45       。 可见 45+42+70=157 满足我们的条件,但不是 1000 到 1200 之间的数,处理方法就是加上最小公倍数 的若干倍,使结果在最小公倍数之内。所以答案为:105 10 52 1102 方法 2:我们先找出被 3 除余 1 的数: 1,4,7,10,13,16,19,22,25,28,31,34,37,40,43,46,49,52,…; 被 5 除余 2 的数:2,7,12,17,22,27,32,37,42,47,52,57,…; 被 7 除余 3 的数:3,10,17,24,31,38,45,52,…; 三个条件都符合的最小的数是 52,其后的是一次加上 3、5、7 的最小公倍数,直到加到 1000 和 1200 之间.结果是105 10 52 1102 方法 3:先列出除以 3 余 1 的数:1,4,7,10,13,16,…; 再列出除以 5 余 2 的数:2,7,12,17,22,27,…; 这两列数中,首先出现的公共数是 7.3 与 5 的最小公倍数是 15.两个条件合并成一个就是 7 15 3,10,17,24,31,38,45,52,…;就得出符合题目条件的最小数是 52.事实上,我 们已把题目中三个条件合并成一个:被 105 除余 52.那么这个数在 1000 和 1200 之间,应该是 105 10 52 1102 方法 4:设这个自然数为 a ,被 3 除余 1,被 5 除余 2,可以理解为被 3 除余 3 2 1   ,被 5 除与 5 2 , 7m  除以 7 余 3,即15m 除以 7 余 3, 所以满足前面两个条件的 15    ,只需 m 除以 7 余 3,m 最小为 3,所以满足三个条件的最小自然数为 3 15 7 52 而15 7   , 其后的是一次加上 3、5、7 的最小公倍数,直到加到 1000 和 1200 之间.结果是105 10 52 1102  .  整数,列出这一串数是 7,22,37,52,…;再列出除以 7 余 3 的数: ( m 为自然数),只需15 m 2 1   . . 7      a 【答案】1102 【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. 【考点】中国剩余定理 【难度】3 星 【题型】解答 【解析】法一:将 3、5、7、11 这 4 个数 3 个 3 个一起分别计算公倍数,如表: 3、5、7 的公倍数中被 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 是符合条件的一个值,但不是最小值,还 需要减去 3、5、7、11 的公倍数使得它小于它们的最小公倍数.由于 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. 2678        法二:对于这种题目,也可以先求满足其中 3 个余数条件的,比如先求满足除以 3、5、7 的余数分 是满足前 3 个余数   ;由于 53 除以 11 的余数为 9,105 除以 11 的余 别是 2、3、4 的,既可采用中国剩余定理,得到 70 2 21 3 15 4 条件的,从而其中最小的是 263 105 2 53       263  5-5-4.中国剩余定理及余数性质拓展.题库 教师版 page 6 of 10
   除以 11 的余数为 5,所以 53 105 3 368 数为 6,可知 9 6 3 27   是满足条件的最小数.也 可以直接观察发现这个数乘以 2 之后除以 3、5、7 的余数分别是 4、6、8,也就是除以 3、5、 7 的余数都是 1,所以满足前三个条件的数最小为 (3 5 7 1) 2 53      ,后面的步骤与上面的 解法相同.  【答案】 53 【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? 【考点】中国剩余定理 【难度】3 星 【题型】解答 【解析】法一: 由 1a  是 8 的倍数,得到 a 被 8 除余 7,由 2a  是 7 的倍数,得到 a 被 7 除余 5,现在相当于一个 数 a 除以 9 余 0,除以 8 余 7,除以 7 余 5.运用中国剩余定理求 a (用逐步满足的方法也可以) 7 和 8 的公倍数中除以 9 余 1 的最小为 280;7 和 9 的公倍数中除以 8 余 1 的最小是 441;8 和 9 的 公倍数中除以 7 余 1 的最小是 288,根据中国剩余定理, 280 0 441 7 288 5 4527 倍数,可知 符合各个余数条件,但 4527 不是最小的,还需要减去 7、8、9 的公 8 495   是满足各个余数条件的最小值,所以 a 至少是 495.   7 8 9     4527      法二: 仔细观察,可知由于 a 、 1a  、 2a  恰好分别是 9、8、7 的倍数,那么 9a  、 1 8 分别是 9、8、7 的倍数,即 9a  是 9、8、7 的公倍数,那么 9a  的最小值是 9 8 7 504 少是 504 9   . a   、 2 7 a   也    ,即 a 至 495 【答案】 495 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? 【考点】余数性质的拓展应用——新中国剩余定理 【难度】3 星 【题型】解答 【关键词】首师大附中,分班考试 【解析】方法一:除以 3 余 2 的数有:2,5,8,11,14,17,20,23,…; 它们除以 12 的余数是:2,5,8,11,2,5,8,11,…; 除以 4 余 1 的数有:1,5,9,13,17,21,25,29,…; 它们除以 12 的余数是:1,5,9,1,5,9,…; 一个数除以 12 的余数是唯一的.上面两行余数中,只有 5 是共同的,因此这个数除以 12 的余数是 5. 方法二:一个数,除以 3 余 2,除以 4 余 1,可以理解为除以 3 余 3 2 ,除以 4 余 4 1 ,所以这个 数减去 5 后,既能被 3 整除,又能被 4 整除,设这个数为 a ,则 12  ,(m 为自然数)所以这个 数除以 12 余 5 m 5 a 【答案】 5 【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? 5-5-4.中国剩余定理及余数性质拓展.题库 教师版 page 7 of 10
【考点】余数性质的拓展应用——新中国剩余定理 【难度】3 星 【题型】解答 【关键词】华杯赛 【解析】设想圆圈上的孔已按下面方式编了号:A 孔编号为 1,然后沿逆时针方向顺次编号 B A a 为 2,3,4,…,B 孔的编号就是圆圈上的孔数. 我们先看每隔 2 孔跳一步时,小明跳在哪些孔上?很容易看出应在 1,4,7,10,…上,也就是说, 小明跳到的孔上的编号是 3 的倍数加 1.按题意,小明最后跳到 B 孔,因此总孔数是 3 的倍数加 1. 同样道理,每隔 4 孔跳一步最后跳到 B 孔,就意味着总孔数是 5 的倍数加 1;而每隔 6 孔跳一步最 后跳回到 A 孔,就意味着总孔数是 7 的倍数. 如果将孔数减 1,那么得数既是 3 的倍数也是 5 的倍数,因而是 15 的倍数.这个 15 的倍数加上 1 就  ( m 为非零自然数)而且 a 能被 7 整除.注意 15 被 7 除余 1, 等于孔数,设孔数为 a ,则 15 1 所以15 6 被 7 除余 6,15 的 6 倍加 1 正好被 7 整除.我们还可以看出,15 的其他(小于的 7)倍数加 1 都不能被 7 整除,而15 7 105   已经大于 100.7 以上的倍数都不必考虑,因此,总孔数只能是 15 6 1 91    . m 【答案】 91 【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 。 【考点】余数性质的拓展应用——新中国剩余定理 【难度】3 星 【题型】填空 【关键词】学而思杯,6 年级 【解析】设中间数是 a ,三个连续自然数的和是中间数的 3 倍即 3a ,由 13| 3a 得 13| 3a ,所以中间数能被 13 整除, 而其中最大的数被 9 除余 4,说明中间数被 9 除余 3,从 1000 往下试能被 13 整除的数为 988,975,…, 975 符合两个条件。所以符合条件的三位数中的最小的数的最大是 975-1=974. 【答案】 974 【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 . 【考点】余数性质的拓展应用——新中国剩余定理 【难度】3 星 【题型】填空 【关键词】希望杯,六年级,二试,第 6 题,5 分 【解析】符合第一、第三条条件的最少人数为 3×7+1=22 人,经检验,22 也符合第二个条件,所以 22 也是符 合三个条件的最小值,但该小学有一百多名学生,所以学生总人数为 22+3×5×7=127。 【答案】127 【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。 【考点】余数性质的拓展应用——新中国剩余定理 【难度】3 星 【题型】填空 【关键词】华杯赛决赛第 6 题,10 分 【解析】根据条件,该数除以 3 余 1,除以 5 余 2,除以 7 余 1,逐级满足法,令该数为 a, ① ② ③ 则 a÷3….1 a÷5….2 a÷7….1 符合条件①的有 1,4,7,10,13,16…. 符合条件②的有 2,7,12…. 同时满足①、②的最小值为 7,以后 a=7+15m 均满足①、②; 现在来看(7+15m)÷7….1,则 15m÷7…..1,则 m 最小取 1,符合,最小的符合的数为 a=22。 5-5-4.中国剩余定理及余数性质拓展.题库 教师版 page 8 of 10
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