南开大学数学文化-14若干数学典故中的数学文化-韩信点兵与中国剩余定理共77页
韩信点兵又称为中国剩余定理
簡介:韓信點兵又稱為中國剩餘定理,乃由於相傳漢高祖劉邦問大將軍韓信統御兵士多少,韓信答說,每3人一列餘1人、5人一列餘2人、7人一列餘4人、13人一列餘6人……。
劉邦茫然而不知其數。
韓信點兵是一個很有趣的猜數遊戲,隨便抓一把蠶豆粒,假若3個一數餘1粒,5個一數餘2粒,7個一數餘2粒,那麼所抓的蠶豆有多少粒?這類題目看起來是很難計算的,可是中國古時卻流傳著一種算法,它的名稱也很多,宋朝周密叫它「鬼谷算」,又名「隔牆算」;楊輝叫它「剪管術」;而比較通行的名稱是「韓信點兵」。
最初記述這類算法的是一本名叫「孫子算經」的書,後來在宋朝經過數學家秦九韶的推廣,又發現了一種算法,叫做「大衍求一術」,流傳到西洋以後,外國化稱它是「中國剩餘定理」,在數學史上是極有名的問題。
至於它的算法,在「孫子算經」上就已經有了說明:“凡三三數之剩一,則置七十;五五數之剩一,則置二十一;七七數之剩一,則置十五”,而且還流傳著這麼一首歌訣:三人同行七十稀,五樹梅花廿一枝,七子團圓正半月,除百零五便得知。
這就是韓信點兵的計算方法,《孫子算經》中給出了其中關鍵的步驟是:但在《孫子算經》中並沒有說明求乘數的方法,直到1247年宋代數學家秦九韶在《數書九章》中才給出具體求法:70是5與7最小公倍的2倍,21、15分別是3與7、3與5最小公倍數的1倍。
秦九韶稱這2、1、1的倍數為“乘率”,求出乘率,就可知乘數,意思是說:凡是用3個一數剩下的餘數,將它用70去乘(因為70是5與7的倍數,而又是以3去除餘1的),5個一數剩下的餘數,將它用21去乘(因為21是 3與 7的倍數,又是以5去除餘1的),7個一數剩下的餘數,將它用15去乘(因為15是3與5的倍數,又是以 7去除餘 1的),最後將70、5、15這些數加起來,若超過105,就再減掉105,所得的數便是原來的數了。
根據這個道理,你就可以很容易地把前面一個題目列成算式:1×70+2×21+2×15-105=142-105=37。
“韩信点兵法”和中国剩余定理
“韩信点兵法”和中国剩余定理中国古代数学有几项研究曾经远远领先于世界,被西方称为“中国剩余定理”的算法就是其中之一。
定理中蕴含的数学思想,在世界近代数学的很多分支中都可以找到其身影。
韩信是西汉时期的名将,同时也是中国历史上排得上号的著名军事家。
关于他有各种各样或真或假的传说,其中就有一个跟数学有很密切的关系。
据说有一次韩信率领1500人与楚军大战,楚军败退,汉军也伤亡四五百人。
韩信率军回营途中,军士又报告楚军来袭,韩信马上命令整队迎战。
他先按3人一排列队,多出2人;又按5人列队,多出3人;再按7人列队,多出2人。
于是他鼓舞士兵们说,我们一共有1073人,而楚军不足500人,我们一定能战胜楚军。
汉军士气大振,果然大败楚军。
这就是所谓“韩信点兵法”。
在这个故事中关于列队方式有各种不同的说法,但在数学上这都属于数论中的余数问题。
这类问题对于同余理论的发展有重要的推动作用。
中国数学家在余数问题上有很多世界领先的研究成果。
例如古代数学名著《孙子算经》里有一个问题:“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?”翻译成数学语言就是:求正整数N,使N除以3余2,除以5余3,除以7余2。
如何求符合上述条件的正整数N呢?《孙子算经》给出了一个非常有效的巧妙解法。
“三、三数之剩二,置一百四十;五、五数之剩三,置六十三;七、七数之剩二,置三十,并之,得二百三十三。
以二百一十减之,即得。
凡三、三数之剩一,则置七十;五、五数之剩一,则置二十一;七、七数之剩一,则置十五。
一百六以上,一百五减之,即得。
”这段文言读起来有点拗口,但如果读完本文下面的内容,再回头看就不难理解了,所以暂时先不解释。
《孙子算经》后的一千多年,十六世纪的数学家程大位在其所著的《算法统宗》里以歌谣的方式给出了这个问题的解法。
三人同行七十稀,五树梅花廿一枝,七子团圆正半月,除百零五便得之。
在歌谣的前三句中,每句给出一组数,分别是(3,70),(5,21),(7,15)。
中国剩余定理与韩信点兵
中国剩余定理与韩信点兵例1:一个两位数,用它除58余2,除73余3,除85余1,这个两位数是多少?分析解答:用一个两位数除58余2,除73余3,除85余1,那么58-2=56,73-3=7 0,85-1=84能被这个两位数整除,这个两位数一定是56、70和84的公约数。
由可可见,56、70、84的两位数公约数是27=14,可见这个两位数是14。
例2:有一个数,除以3余数是1,除以4余数是3,这个数除以12余数是多少?分析解答:因为除以3余数是1的数是1,4,7,10,13,16,19,22,25,28,31,…除以4余数是3的数是3,7,11,15,19,23,27,31…所以,同时符合除以3余数是1,除以4余数是3的数有7,19,31,…这些数除以12余数均为7。
例3:学习委员收买练习本的钱,她只记下四组各交的钱,第一组2.61元,第二组3.19元,第三组2.61元,第四组3.48元,又知道每本练习本价格都超过1角,全班共有_____人。
分析解答:根据题意得319-261=练习本单价第二、一组人数之差,348-319=练习本单价第四、二组人数之差。
即练习本单价第二、一组人数之差=58,练习本单价第四、二组人数之差=29,所以,练习本单价是58与29的公约数,这样,练习本的单价是29分,即0.29元。
因此,全班人数是[注]这里为了利用练习本单价是总价的公约数这一隐含条件,将小数化成整数来考虑,为解决问题提供了方便。
这里也可直接找261、319和348的公约数,但比较困难。
上述解法从一定意义上说是受了辗转相除法的启示。
拓展训练营:1、有一盒乒乓球,每次8个8个地数,10个10个地数,12个12个地数,最后总是剩下3个。
这盒乒乓球至少有多少个?2、求被6除余4,被8除余6,被10除余8的最小整数。
3、一盒围棋子,三只三只数多二只,五只五只数多四只,七只七只数多六只,若此盒围棋子的个数在200到300之间,问有多少围棋子?4、求一数,使其被4除余2,被6除余4,被9除余8。
中国剩余定理
中国剩余定律2010-05-25 19:15:29| 分类:Algorithm | 标签:|字号大中小订阅在中国数学史上,广泛流传着一个“韩信点兵”的故事:韩信是汉高祖刘邦手下的大将,他英勇善战,智谋超群,为汉朝的建立了卓绝的功劳。
据说韩信的数学水平也非常高超,他在点兵的时候,为了保住军事机密,不让敌人知道自己部队的实力,先令士兵从1至3报数,然后记下最后一个士兵所报之数;再令士兵从1至5报数,也记下最后一个士兵所报之数;最后令士兵从1至7报数,又记下最后一个士兵所报之数;这样,他很快就算出了自己部队士兵的总人数,而敌人则始终无法弄清他的部队究竟有多少名士兵。
这个故事中所说的韩信点兵的计算方法,就是现在被称为“中国剩余定理”的一次同余式解法。
它是中国古代数学家的一项重大创造,在世界数学史上具有重要的地位。
最早提出并记叙这个数学问题的,是南北朝时期的数学著作《孙子算经》中的“物不知数”题目。
这道“物不知数”的题目是这样的:“今有一些物不知其数量。
如果三个三个地去数它,则最后还剩二个;如果五个五个地去数它,则最后还剩三个;如果七个七个地去数它,则最后也剩二个。
问:这些物一共有多少?”用简练的数学语言来表述就是:求这样一个数,使它被3除余2,被5除余3,被7除余2。
《孙子算经》给出了这道题目的解法和答案,用算式表示即为:用现代的数学术语来说,这幅“开方作法本源图”实际上是一个指数为正整数的二项式定理系数表。
稍懂代数的读者都知道:《孙子算经》实际上是给出了这类一次同余式组的一般解:其中70、21、15和105这四个数是关键,所以后来的数学家把这种解法编成了如下的一首诗歌以便于记诵:“三人同行七十(70)稀,五树梅花二一(21)枝。
七子团圆正半月(15),除百零五(105)便得知。
”《孙子算经》的“物不知数”题虽然开创了一次同余式研究的先河,但由于题目比较简单,甚至用试猜的方法也能求得,所以尚没有上升到一套完整的计算程序和理论的高度。
第六章第一节 韩信点兵与中国剩余定理
第六章 游戏中的数学逻辑第一节 韩信点兵与中国剩余定理一、“韩信点兵”和《孙子算经》1、“韩信点兵”的故事这里面有什么秘密呢?2、《孙子算经》中的题目我国古代数学名著《孙子算经》中,有“物不知数”的题目:今有物不知其数,三三数之剩2,五五数之剩3,七七数之剩2,问物几何?答案是23,那么,这个23 是如何求得的呢?二、问题的解答1、换个问题入手1)同类问题今有物不知其数,二二数之剩1,三三数之剩2,四四数之剩3,五五数之剩4,六六数之剩5,七七数之剩6,八八数之剩7,九九数之剩8,问物几何?2)筛法启发我们想到,要解原问题,只要从上边筛选下的数中,继续挑出“用4 除余3”的数:11,23,⋯再挑“用5 除余4”的数,⋯一直筛选下去,舍得下功夫,就一定可得结果,并且看起来,解,还不是唯一的,可能有无穷多个解。
3)公倍数法那么,除了刚才的筛法外,还有没有巧妙的解法?我们考察上边两个方程的特点,发现,两个“带余除法”的式子,都是“余数比除数少1”。
于是想到,如果把被除数再加1,不是余数就为0 了吗?换句话说,不是就出现整除的情况了吗?于每个方程两边都加上1,成为。
这说明,x +1既是2 的倍数,又是3 的倍数,因此,它是2 与3的公倍数。
如果用[2,3]表示2 和3 的最小公倍数,那么,因为公倍数都是最小公倍数的倍数,就有:x +1 = k [2,3], k =1,2,3,4, ⋯。
注意到[2,3]=6,所以“只有前两个条件的简化题目”的解为即 x = 6k −1,k =1,2,3,4,…有无穷多个解,即 x = 5,11,17,23, … 与前一解法结果相同。
的。
三、中国剩余定理1221.32x n x x n =+⎧⎨=+⎩中的1212(1)13(1)x n x n +=+⎧⎨+=+⎩。
中国古代史上最完美和最值得骄傲的数学成果:中国剩余定理
中国古代史上最完美和最值得骄傲的数学成果:中国剩余定理导言:本文将介绍中国古代最完美和最值得骄傲的数学成果“中国剩余定理”,希望能有更多的读者和学生能重视我们国家的传统文化,并通过对中国剩余定理的了解和学习喜欢上数论。
在中外几乎每一本基础数论的教课书中,都会介绍一个被称之为“中国剩余定理”(Chinese Remainder Theorem)的知识。
在我的印象里,自己是在小学四五年级的时候接触到这个知识的,并知道如何去应用它,但要等到初中后才真正明白其原理。
中国剩余定理是中国古代史上最完美和最值得骄傲的数学成果,它是中国对世界数学思想史的重要贡献。
但很遗憾,现在的孩子大部分都已经不学这部分知识。
距我当年学习这部分内容已经近三十年了,我不知道我们的数学教育到底出了什么问题。
那么,今天我们就来了解和学习一下这个数论中的著名定理“中国剩余定理”。
第一部分:问题的起源中国剩余定理起源于我国南北朝时期的数学著作《孙子算经》,因此又名“孙子剩余定理”。
《孙子算经》,中国南北朝数学著作,《算经十书》之一。
全书共分三卷:上卷详细的讨论了度量衡的单位和筹算的制度和方法;中卷主要是关于分数的应用题,包括面积、体积、等比数列等计算题,大致都在《九章》中论述的范围之内;下卷对后世的影响最为深远,如下卷第31题即著名的“鸡兔同笼”问题,后传至日本,被改为“鹤龟算”。
下卷第26题“物不知数”为后来的“大衍求一术”的起源,被看作是中国数学史上最有创造性的成就之一,称为“中国剩余定理”。
经考证,《孙子算经》的作者与《孙子兵法》的孙武并非同一人。
“中国剩余定理”在古代有“韩信点兵”、“鬼谷算”、“求一术”、“隔墙算”、“剪管术”、“秦王暗点兵”、“物不知数”、“孙子定理”之名,是数论中主要命题,它不仅在抽象代数理论中有相应的推广,也被应用到密码学、哥德尔不完全性定理的证明、快速傅里叶变换理论等。
首先,引述《孙子算经》中“物不知数”的原文: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。
第三模块重点学习内容韩信点兵与中国剩余定理
《孙子算经》中的题目 孙子算经》
我国古代数学名著《孙子算经》中有“物不知数” 我国古代数学名著《孙子算经》中有“物不知数” 的题目: 的题目: 今有物不知其数, 今有物不知其数, 三三数之剩2 三三数之剩2, 五五数之剩3 五五数之剩3, 七七数之剩2 七七数之剩2, 问物几何? 问物几何? 这里面又有什么秘密呢?题目给出的条件, 这里面又有什么秘密呢?题目给出的条件,也仅仅是 作除法时的余数 余数。 作除法时的余数。
0≤r<b
当余数r =0时 整” 当余数 =0时,则 a=bq,称为 “a被b整除”,或“b , 被 整除 的另一种表达形式。 ” 的另一种表达形式。
所以,带余除法是通常除法的推广。 所以,带余除法是通常除法的推广。
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回到求“用2除余1的数”的问题。 回到求“ 除余1的数”的问题。 设这样的数为x, 这里x是被除 设这样的数为 ,则 x = 2n1 + 1。这里 是被除 是除数, 是商, 是余数, 数,2是除数, n1 是商,1是余数,且 0 ≤ 1 < 2 。 就是“带余除法” x = 2n1 + 1(0 ≤ 1 < 2) 就是“带余除法”的式 子. 当取 组成上述数列
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所谓“带余除法” 是指整数的如下 除法” 所谓“带余除法”,是指整数的如下 “除法”: 整数
对任意给定被除数a,不为零的除数 , 对任意给定被除数 ,不为零的除数b,必唯一存在商 q和余数 ,使 和余数r, 和余数
a = bq + r ,
a 整除a”,这是通常除法“ 整除 ,这是通常除法b = q “
1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23,25,… 1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23,25,
南开大学-数学文化
一个国家的科学的进步,可以用它消耗 的数学来度量 。
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三、 “数学文化”课的开设
1.开课的概况
开课的背景:南开大学是2019年首批建立的32个“国家大学生文化素质
教育基地”之一,现在已开设文化素质教育类的课程近百门。
开设的时间:2019年2月以来,现在是第十轮。
第四章 若干数学观点中的数学文化
§1.“抽象”的观点
§2.“对称”的观点
§3.“类比”的观点
§4.“转化”的观点
§5.“数理统计”的观点
§6.“数学机械化”的观点
§7.“相容性、独立性和完全性”的观
点
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(每轮讲其中的一部分)
与一般数学课的区别
一般的数学课,是以数学的知识系统为线索来组织材料, 进行教学。 “数学文化”课,则可以从数学典故、数学问 题、数学方法、数学观点、数学思想等角度切入,并以它 们为线索来组织材料,进行教学。
二、什么是“数学文化”
1.“文化”
狭义:“文化”就是“知识”,说一个人“有文 化”,就是说他“有知识”。
广义:“文化”是人类社会历史实践过程中所创 造的物质财富和精神财富的积淀,有相对的稳定性。
例如,“中华文化”、“校园文化”、“佛教文化” 中的“文化”,就是广义的文化。
“数学文化”中的“文化”,也是指广义的“文
(假设两龟均作匀速直线运动)
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某外企招考员工的又一道题
有三个筐,一个筐装着柑子,一个筐装着
苹果,一个筐混装着柑子和苹果。装完后封
好了。
然后做了“柑子”、“苹果”、“混装”三个标 签,
分别往上述三个筐上贴。由于马虎,结果全
都贴错了。
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一种试算的方法
xx53nn12
2 3
x7n3 2
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(*)
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从第三个等式入手,两边加5(或减2)则 得
x57(n31)(或x27n3)
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则右边是7的倍数了,但两边加5(或减2)并不 能使前两式的右边分别是3的倍数和5的倍数,所以 两边加5(或减2)并不能使右边成为3,5,7的公 倍数。再继续从第三个等式入手,为使第三个等式
——找到规律了。
筛法是一般性方法,还可以用来解决其他类似的问题。
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2)公倍数法
① 化繁为简Leabharlann 我们还是先看只有前两个条件的简化题目。
1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23,25,… ( 用2除余1)
5, 11, 17, 23, …
( 用3除余2)
上述筛选过程的第一步,得到: 1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23,25,…
再继续从第三个等式入手为使第三个等式右边自然保持是7的倍数可再加7l或再减7h则得代入试算分析最后发现为达到目的三个等式的右边分别是357的倍数最小的加数是8211用等式两边加82来求解有28821782105821210582用等式两边减23来求解有1052310523多了一个k0因这时x也是正数合要求
再继续做下去。。。。。。
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如果我们不分上面两步,而是一上
来就综合考虑两者,则就是要解联立方
程组
x x
2n1 3n2
1中的x. 2
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那么,为了解这个方程组,除了刚才的筛法 外,还有没有更加巧妙的解法?
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① 化繁为简
我们还是先看只有前两个条件的简化题目。
1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23,25,… ( 用2除余1)
5, 11, 17, 23, …
( 用3除余2)
上述筛选过程的第一步,得到: 1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23,25,…
其实是列出了“用2除余1”的数组成的数列。这个数列 实际上是用带余除法的式子得到的。
倍数,因此,它是2与3的公倍数。由此想到
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对整个问题寻找规律
问题: 今有物不知其数,二二数之剩1,三三
数之剩2,四四数之剩3,五五数之剩4,六六 数之剩5,七七数之剩6,八八数之剩7,九九 数之剩8,问物几何?
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②寻找规律
设问题中,需要求的数是 x ,则 x 被2,
3,4,5,6,7,8,9去除,所得的余数都
1
(2);
y 7n3
z z
3n1 5n2
(3)
z 7n3 1
37
x x
3n1 5n2
1
(1);
x 7n3
y
y
3n1 5n2
1
(2);
y 7n3
z z
3n1 5n2
(3)
z 7n3 1
(1)式意味着,在5和7的公倍数中(35,70, 105,…)寻找被3除余1的数;
2.《孙子算经》中“有物不知其数” 问题的解答
问题:今有物不知其数, 三三数之剩2, 五五数之剩3, 七七数之剩2, 问物几何?
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1)筛法.
2,5,8,11,14,17,20,23,26,29,…(用3除余2)
8,23,…
(用5除余3)
中国剩余定理
被7除1;15是3中国的这从此,中国例:一个住校生,家里每星期给他36元生活费。
该生每天实际只用生活费5元,某天他小姨到学校看他并给了50元钱,他用此钱买了两本喜爱的课外读物花10元,买学习用具花2元,放假回家后说明情况并给家长交回55元。
问:该生带几个星期的生活费?实际在校住几天?一共有多少钱?花去多少钱?用方法二解:列式(36×□+50-10-2)÷5=□……55元{36×(5+55-50+10+2)+50-10-2}÷(5×36)=(36×22+50-10-2)÷180=830÷180 (110)答; 1,(110-50+10+2)÷36=2,(括号内□内最小数)2,(110-55)÷5=11,(括号外□内最小数)3 36×2+50=122,4,122-55=67。
答:该生带2个星期的生活费,实际住校11天,一共有122元,花去67元。
2008.08.08先提醒大家过去曾经有过的一个经验.如果整数a除以整数b所得余数是1,那么,整数a的2倍、3倍、4倍、……、(b-1)倍除以整数b所得的余数就分别是1×2=2,1×3=3,1×4=4,…………1×(b-1)=b-1.例如,15÷7=2……余1,即2×15÷7=4 (2)3×15÷7=6 (3)4×15÷7=8 (4)5×15÷7=10 (5)6×15÷7=12 (6)还请大家注意一条经验.从某数a中连续减去若干个b后,求所得的要求小于数b的差数,实际上就是求数a除以数b所得的余数.例如,从758里连续减去若干个105后,求所得的要求小于105的差数,实际上就是求758除以105所得的余数.即758÷105=7 (23)下面我们就来研究“孙子问题”.在我国古代算书《孙子算经》中有这样一个问题:“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?”意思是,“一个数除以3余2,除以5余3,除以7余2.求适合这个条件的最小数.”这个问题称为“孙子问题”.关于孙子问题的一般解法,国际上称为“中国剩余定理”.实际上,上面的问题我们可以这样来想:分别写出除数3、5、7的两两公倍数.如下表:我们在第一组数中选出合乎“除以7余2”的较小数——30;在第二组数中选出合乎“除以5余3”的较小数——63;在第三组数中选出合乎“除以3余2”的较小数——35.根据和的整除性,可知30+63+35=128一定是一个同时合乎“被3除余2,被5除余3,被7除余2”的数(为什么?),但是不一定是最小的.要得到合乎条件的最小数,只要从中减去3、5、7的最小公倍数的若干倍,使得差数小于这个最小公倍数就是了.3、5、7的最小公倍数是3×5×7=105,因此,由于前面的经验二,可知128÷105=1 (23)这个余数23就是要求的合乎条件的最小数.有意义的是,虽然孙老先生的解法也是从对上表的思索得到的,但他的解法更具有一般性.亲爱的读者,你能猜想到孙子的一般解法吗?【规律】一个数除以3余2,除以5余3,除以7余2,求适合这个条件的最小数.孙子的解法是:先从3和5、3和7、5和7的公倍数中相应地找出分别被7、5、3除均余1的较小数15、21、70 ( 注释:此步又称为求"模逆"运算,利用扩展欧几里得法并借助计算机编程可比较快速地求得.当然,对于很小的数,可以直接死算).即15÷7=2 (1)21÷5=4 (1)70÷3=23 (1)再用找到的三个较小数分别乘以所要求的数被7、5、3除所得的余数的积连加,15×2+21×3+70×2=233. (将233处用i代替,用程序可以求出)最后用和233除以3、5、7三个除数的最小公倍数.233÷105=2 (23)这个余数23就是合乎条件的最小数.以上三个步骤适合于解类似“孙子问题”的所有问题.【练习】1.韩信点兵:有兵一队,若列成五行纵队,则末行一人,成六行纵队,则末行五人,成七行纵队,则末行四人,成十一行纵队,则末行十人.求兵数.2.有一堆棋子,三个三个地数剩下2个,五个五个地数剩下4个,七个七个地数剩下6个.问这堆棋子最少有多少个?(用两种方法解)3.某数除以7余3,除以8余4,除以9余5.从小到大求出适合条件的十个数.4.某数除以5余2,除以7余4,除以11余8.求适合条件的最小数.5.一猴子数一堆桃子.两个两个地数剩下1个,三个三个地数剩下1个,五个五个地数剩下3个,七个七个地数剩下3个.问这堆桃子最少是多少个?注释:此步又称为求"模逆"运算,利用扩展欧几里得法并借助计算机编程可比较快速地求得.当然,对于很小的数,可以直接死算你看一下吧孙子算经》中给出这类问题的解法:“三三数之剩二,则置一百四十;五五数之剩三,置六十三;七七数之剩二,置三十;并之得二百三十三,以二百一十减之,即得。
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韩信点兵--剩余定理精编版
56、死去何所道,托体同山阿。 57、春秋多佳日,登高赋新诗。 58、种豆南山下,草盛豆苗稀。晨兴 理荒秽 ,带月 荷锄归 。道狭 草木长 ,夕露 沾我衣 。衣沾 不足惜 ,但使 愿无违 。 59、相见无杂言,但道桑麻长。 60、迢迢新秋夕,亭亭月将圆。
56、书不仅是生活,而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次,但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许,为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处, 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
南开尔雅(数学文化)作业答案(全正确答案)
001在我国数学文化最早是哪一年提出的?•A、1990.0•B、1992.0•C、2005.0•D、2008.0正确答案: A 我的答案:A2数学文化这个词最早出现于:•A、1986.0•B、1990.0•C、1974.0•D、1996.0正确答案: B 我的答案:A3数学文化这门课2002年被评为国家精品课程。
正确答案:×我的答案:√4数学是和其他的自然学科在同一个层次上的科学。
正确答案:×我的答案:√5数学的研究可以用到不同的自然科学。
正确答案:√我的答案:√6对数学文化中文化一词的界定,更倾向于广义的解释。
()正确答案:×我的答案:×7何时首推建立32个“国家大学生素质文化教育基地”•A、1997年•B、1998年•C、1999年•D、2000年正确答案: C 我的答案:D1数学素养不包括()•A、从数学的角度看问题•B、控制问题中的因素•C、有条理地理性思考•D、解决问题时的逻辑能力正确答案: B 我的答案:B2数学素养不是与生俱来的,是在学习和实践中培养的正确答案:√我的答案:√3企业招考员工的题和数学推理往往有关正确答案:√我的答案:√4数学素养的高低决定一个人工作的成效正确答案:√我的答案:×5数学不仅是一些知识还是一种素质(素养)。
正确答案:√我的答案:√6专业“数学素养”有几点?()•A、五点•B、两点•C、四点•D、三点正确答案: B 我的答案:D1数学文化主要是关于()的课程。
•A、数学知识•B、数学理论•C、数学应用•D、数学思想正确答案: D 我的答案:D2一般数学课程试以()为线索组织教材。
•A、数学问题•B、知识系统•C、数学方法•D、数学思路正确答案: B 我的答案:A3狭义的数学文化是指数学的思想、精神、方法、观点、语言以及它们的形成和发展正确答案:√我的答案:√4数学文化课与高等数学课程没有什么区别正确答案:×我的答案:×5学习数学文化课程只需要学习高中的课程即可正确答案:×我的答案:×6数学归纳法的证明有几个步骤•A、一•B、二•C、三•D、四正确答案: B 我的答案:B7数学文化课的用到的数学基础知识只有初等数学。
中国剩余定理的应用实例韩信点兵
中国剩余定理的应用实例——韩信点兵物不知其数问题出自一千六百年前我国古代数学名著《孙子算经》。
原题为:"今有物不知其数,三三数之二,五五数之三,七七数之二,问物几何?"这道题的意思是:有一批物品,不知道有几件。
如果三件三件地数,就会剩下两件;如果五件五件地数,就会剩下三件;如果七件七件地数,也会剩下两件。
问:这批物品共有多少件?变成一个纯粹的数学问题就是:有一个数,用3除余2,用5除余3,用7除余2.求这个数。
这个问题很简单:用3除余2,用7除也余2,所以用3与7的最小公倍数21除也余2,而用21除余2的数我们首先就会想到23;23恰好被5除余3,所以23就是本题的一个答案。
这个问题之所以简单,是由于有被3除和被7除余数相同这个特殊性。
如果没有这个特殊性,问题就不那么简单了,也更有趣儿得多。
我们换一个例子;韩信点一队士兵的人数,三人一组余两人,五人一组余三人,七人一组余四人。
问:这队士兵至少有多少人?这个题目是要求出一个正数,使之用3除余2,用5除余3,用7除余4,而且希望所求出的数尽可能地小。
如果一位同学从来没有接触过这类问题,也能利用试验加分析的办法一步一步地增加条件推出答案。
例如我们从用3除余2这个条件开始。
满足这个条件的数是3n+2,其中n是非负整数。
要使3n+2还能满足用5除余3的条件,可以把n分别用1,2,3,…代入来试。
当n=1时,3n+2=5,5除以5不用余3,不合题意;当n=2时,3n+2=8,8除以5正好余3,可见8这个数同时满足用3除余2和用5除余3这两个条件。
最后一个条件是用7除余4.8不满足这个条件。
我们要在8的基础上得到一个数,使之同时满足三个条件。
为此,我们想到,可以使新数等于8与3和5的一个倍数的和。
因为8加上3与5的任何整数倍所得之和除以3仍然余2,除以5仍然余3.于是我们让新数为8+15m,分别把m=1,2,…代进去试验。
当试到m=3时,得到8+15m=53,53除以7恰好余4,因而53合乎题目要求。
数学故事:韩信点兵
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),然後再加3,得9948(人)。
中国有一本数学古书「孙子算经」也有类似的问题:「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」术曰:「三三数之剩二,置一百四十,五五数之剩三,置六十三,七七数之剩二,置三十,并之,得二百三十三,以二百一十减之,即得。
凡三三数之剩一,则置七十,五五数之剩一,则置二十一,七七数之剩一,则置十五,即得。
」
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後,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。
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