小学奥数精讲:带余除法(同余式和同余方程)知识点及典型例题
奥数讲义数论专题:余数及同余
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。
小学奥数—数论之同余问题
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。
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。
小学奥数之 同余问题(含详细解析)
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;知识点拨教学目标5-5-3.同余问题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.例题精讲模块一、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.【考点】两个数的同余问题【难度】1星【题型】解答【解析】(法1) 39336-=,51-3=48,1473144-=,(36,144)12=,12的约数是1,2,3,4,6,12,因为余数为3要小于除数,这个数是4,6,12;(法2)由于所得的余数相同,得到这个数一定能整除这三个数中的任意两数的差,也就是说它是任意两数差的公约数.513912-=,(12,108)12-=,14739108=,所以这个数是4,6,12.【答案】4,6,12【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______. 【考点】两个数的同余问题【难度】2星【题型】填空【关键词】人大附中,分班考试【解析】“加上3后被3除余1”其实原数还是余1,同理这个两位数除以4、5都余1,这样,这个数就是[3、4、5]+1=60+1=61。
小学数学精讲(6)带余除法、同余性质、中国剩余定理
小学数学精讲(6)带余除法、同余性质、中国剩余定理一、知识地图;,;(2),.;(4)a ⎧⎪≡≡⎧⎪⎪⎪≡+⎪⎪⎪>≡-⎪⎧⎪⎨⎨⎪<≡-+⎩⎪⎪⎪⎪⨯≡⨯⎨⎪⎪⎪≡⎩⎪≡⎩12121212121212带余除法如果m r ,n r(moda),那么(1)m+n r r 当r r m-n r r 同余性质m-n 当r r m-n r r 数论三(3)m n r r 如果m n(moda),那么a|m-n 中国剩余定理--余1律升级满足法--前几级得数+前几级公倍数本级余数(mod 本级数)进制数,数位与位值⎪⎪⎪⎪⎪⎪ 二、基础知识(一)余数问题在整数的除法中,只有能整除和不能整除两种情况。
当不能整除时,就产生余数,余数问题在小学数学中非常重要。
余数问题和整除性问题是有密切关系的,因为只要我们去掉余数那么就能和整除性问题联系在一起了。
1. 带余除法 1定义的引入:带余除法:一般地,如果a 是整数,b 是整数(b ≠0),那么一定有另外两个整数q 和r ,0≤r <b ,使得a=b ×q + r 当r=0时,我们称a 能被b 整除。
当r ≠0时,我们称a 不能被b 整除,r 为a 除以b 的余数,q 为a 除以b 的不完全商(亦简称为商)。
用带余数的除式又可以表示为a ÷b=q ……r , 0≤r <b例如:给出整数13 ,整数5,那么就存在另外两个数2和3,使得13=5×2+3 其实也就是表达了13÷5=2…3,这么一个简单的意思。
2.和余数相关的一些性质余数有如下一些重要性质(a ,b ,c 均为自然数) (1)余数小于除数。
(2)被除数=除数×商+余数除数=(被除数-余数)÷商; 商=(被除数-余数)÷除数。
这条性质,要与整除性联系,从被除数中减掉余数,那么所得到的差就能够被除数整除了。
因为在一些题目中因为余数的存在,不便于我们计算,去掉余数,回到比较熟悉的整除性问题,那么问题就会变得简单了。
奥数余数和同余讲义及答案
数学教师解题能力培训之四数的整除(4)余数和同余教室姓名学号【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。
(完整版)小学奥数同余问题
同余问题(一)在平时解题中,我们经常会遇到把着眼点放在余数上的问题。
如:现在时刻是7时30分,再过52小时是几时几分?我们知道一天是24小时,,也就是说52小时里包含两个整天再加上4小时,这样就在7时30分的基础上加上4小时,就是11时30分。
很明显这个问题的着眼点是放在余数上了。
1. 同余的表达式和特殊符号37和44同除以7,余数都是2,把除数7称作“模7”,37、44对于模7同余。
记作:(mod7)“”读作同余。
一般地,两个整数a和b,除以大于1的自然数m所得的余数相同,就称a、b对于模m同余,记作:2. 同余的性质(1)(每个整数都与自身同余,称为同余的反身性。
)(2)若,那么(这称作同余的对称性)(3)若,,则(这称为同余的传递性)(4)若,,则()(这称为同余的可加性、可减性)(称为同余的可乘性)(5)若,则,n为正整数,同余还有一个非常有趣的现象:如果那么(的差一定能被k整除)这是为什么呢?k也就是的公约数,所以有下面我们应用同余的这些性质解题。
【例题分析】例1. 用412、133和257除以一个相同的自然数,所得的余数相同,这个自然数最大是几?分析与解答:假设这个自然数是a,因为412、133和257除以a所得的余数相同,所以,,说明a是以上三个数中任意两数差的约数,要求最大是几,就是求这三个差的最大公约数。
所以a最大是31。
例2. 除以19,余数是几?分析与解答:如果把三个数相乘的积求出来再除以19,就太麻烦了,利用同余思想解决就容易了。
所以此题应用了同余的可乘性,同余的传递性。
例3. 有一个1997位数,它的每个数位都是2,这个数除以13,商的第100位是几?最后余数是几?分析与解答:这个数除以13,商是有规律的。
商是170940六个数循环,那么,即,我们从左向右数“170940”的第4个数就是我们找的那个数“9”,所以商的第100位是9。
余数是几呢?则所以商的个位数字应是“170940”中的第4个,商应是9,相应的余数是5。
小学奥数 同余问题 精选练习例题 含答案解析(附知识点拨及考点)
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;知识点拨教学目标5-5-3.同余问题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.例题精讲模块一、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.【考点】两个数的同余问题【难度】1星【题型】解答【解析】(法1) 39336-=,51-3=48,1473144-=,(36,144)12=,12的约数是1,2,3,4,6,12,因为余数为3要小于除数,这个数是4,6,12;(法2)由于所得的余数相同,得到这个数一定能整除这三个数中的任意两数的差,也就是说它是任意两数差的公约数.513912-=,14739108-=,(12,108)12=,所以这个数是4,6,12.【答案】4,6,12【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______. 【考点】两个数的同余问题【难度】2星【题型】填空【关键词】人大附中,分班考试【解析】“加上3后被3除余1”其实原数还是余1,同理这个两位数除以4、5都余1,这样,这个数就是[3、4、5]+1=60+1=61。
小学奥数 同余问题 精选练习例题 含答案解析(附知识点拨及考点)
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;知识点拨教学目标5-5-3.同余问题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.例题精讲模块一、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.【考点】两个数的同余问题【难度】1星【题型】解答【解析】(法1) 39336-=,51-3=48,1473144-=,(36,144)12=,12的约数是1,2,3,4,6,12,因为余数为3要小于除数,这个数是4,6,12;(法2)由于所得的余数相同,得到这个数一定能整除这三个数中的任意两数的差,也就是说它是任意两数差的公约数.513912-=,14739108-=,(12,108)12=,所以这个数是4,6,12.【答案】4,6,12【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______. 【考点】两个数的同余问题【难度】2星【题型】填空【关键词】人大附中,分班考试【解析】“加上3后被3除余1”其实原数还是余1,同理这个两位数除以4、5都余1,这样,这个数就是[3、4、5]+1=60+1=61。
六年级上册奥数试题-第3讲:带余除法和同余_全国通用(含答案)
第3讲带余除法和同余知识网络一般地,整数a被自然数b除,必定有惟一的整数q和惟一的整数r,使得a=b×q+r其中r<b,当r=0时,就是整除的形式。
同样,可以把上式转化为a-r=b×q这样也可以看成(a-r)是b的倍数。
同样,就可以引出同余的定义。
如果a、b为整数,n为正整数,a、b被n除所得的余数相同,就称a、b对模n同余,并用符号a≡b mod(n)来表示。
如果a、b对模n同余,那么定有a-b是n的倍数。
重点·难点本讲的重点难点在于对同余的应用,这就要首先掌握同余的几个基本性质:对a、b、c、d均为整数,m、n为正整数,有(1)a≡a mod(n)。
(2)如果a≡b mod(n),那么b≡a mod(n)。
(3)如果a≡b mod(n)及b≡c mod(n),那么a≡c mod(n)。
(4)如果a≡b mod(n),c≡d mod(n),那么a+c≡(b+d) mod(n)。
(5)如果a≡b mod(n),c≡d mod(n),那么a×c≡b×d mod(n)。
(6)如果a≡b mod(n),那么。
学法指导带余除法的题一般数字较大、直接计算有难度,如何化繁为简就成为关键。
一般地,只要对题目有深入的分析,抓住隐藏在其中的规律,就能顺利解出题来。
、经典例题[例1]我国古代数学名著《孙子算经》有这样一道有关自然数的题目: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?翻译成现代文就是:一个数被3除余2,被5除余3,被7除余2。
求这个数。
思路剖析设这个数为a,则有a≡2 mod(3),a≡3 mod(5),a≡2 mod(7)可以取易得,是整数易得是整数易得是整数因此解答由上述分析因此这个数最小值是23。
[例2]菲波那契数列定义如下:前两个数都是1,从第三个数起,每个数是前面两个数的和。
于是其中前面几个数是1,1,3,5,8,13,21,34,55…(1)求其中第2002个数被4除的余数。
小学奥数—同余问题
数论之同余问题余数问题是数论知识板块中另一个内容丰富,题目难度较大的知识体系,也是各大杯赛小升初考试必考的奥数知识点,所以学好本讲对于学生来说非常重要。
许多孩子都接触过余数的有关问题,并有不少孩子说“遇到余数的问题就基本晕菜了!”余数问题主要包括了带余除法的定义,三大余数定理(加法余数定理,乘法余数定理,和同余定理),及中国剩余定理和有关弃九法原理的应用。
知识点拨: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。
当余数的和比除数大时,所求的余数等于余数之积再除以c的余数。
小学五年级奥数—数论之同余问题
一、带余除法的定义及性质:之老阳三干创作时间:二O二一年七月二十九日一般地,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,q称为a除以b的商或完全商(2)当时:我们称a不成以被b整除,q称为a除以b的商或不完全商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,现在要求依照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:a与b的和除以c的余数,等于a,b辨别除以c的余数之和,或这个和除以c的余数.例如:23,16除以5的余数辨别是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的余数辨别是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.a与b的乘积除以c的余数,等于a,b辨别除以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的余数辨别是3和1,所以23×16除以5的余数等于3×1=3.当余数的和比除数大时,所求的余数等于余数之积再除以c的余数.例如:23,19除以5的余数辨别是3和4,所以23×19除以5的余数等于3×4除以5的余数,即2.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,用式子暗示为: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.由同余的性质,我们可以得到一个很是重要的推论: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整除用式子暗示为:如果有a≡b ( mod m ),那么一定有a-b=mk,k是整数,即m|(a-b)三、弃九法原理:在公元前9世纪,有个印度数学家名叫花拉子米,写有一本《花拉子米算术》,他们在计算时通常是在一个铺有沙子的土板上进行,由于害怕以前的计算结果丢失而经常检验加法运算是否正确,他们的检验方法是这样进行的:例如:检验算式1234除以9的余数为11898除以9的余数为818922除以9的余数为4678967除以9的余数为7178902除以9的余数为0这些余数的和除以9的余数为2而等式右边和除以9的余数为3,那么上面这个算式一定是错的.上述检验办法恰好用到的就是我们前面所讲的余数的加法定理,即如果这个等式是正确的,那么左边几个加数除以9的余数的和再除以9的余数一定与等式右边和除以9的余数相同.而我们在求一个自然数除以9所得的余数时,经常不必去列除法竖式进行计算,只要计算这个自然数的各个位数字之和除以9的余数就可以了,在算的时候往往就是一个9一个9的找并且划去,所以这种办法被称作“弃九法”.所以我们总结出弃九发原理:任何一个整数模9同余于它的各数位上数字之和.以后我们求一个整数被9除的余数,只要先计算这个整数各数位上数字之和,再求这个和被9除的余数即可.利用十进制的这个特性,不但可以检验几个数相加,对于检验相乘、相除和乘方的结果对不合错误同样适用注意:弃九法只能知道原题一定是错的或有可能正确,但不克不及包管一定正确.例如:检验算式9+9=9时,等式两边的除以9的余数都是0,但是显然算式是错误的但是反过来,如果一个算式一定是正确的,那么它的等式2两端一定满足弃九法的规律.这个思想往往可以帮忙我们解决一些较庞杂的算式迷问题.四、中国剩余定理:1.中国现代趣题: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战士多少,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成考,不过按照考证,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,中国人发明得比西方早,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很是重要的地位.2.核心思想和办法:对于这一类问题,我们有一套看似繁琐但是一旦掌握即可一通百通的办法,下面我们就以《孙子算经》中的问题为例,阐发此办法: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,一个自然数辨别除以3,5,7后,得到三个余数辨别为2,3,2.那么我们首先机关一个数字,使得这个数字除以3余1,并且还是5和7的公倍数.先由,即5和7的最小公倍数出发,先看35除以3余2,不合适要求,那么就继续看5和7的“下一个”倍数是否可以,很显然70除以3余1类似的,我们再机关一个除以5余1,同时又是3和7的公倍数的数字,显然21可以合适要求.最后再机关除以7余1,同时又是3,5公倍数的数字,45合适要求,那么所求的自然数可以这样计算:,其中k是从1开始的自然数.也就是说满足上述关系的数有无穷多,如果按照实际情况对数的规模加以限制,那么我们就能找到所求的数.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:带余除法的定义和性质】【例 1】(第五届小学数学报竞赛决赛)用某自然数去除,得到商是46,余数是,求和.【解析】因为是的倍还多,得到,得,所以,.【巩固】(清华附中小升初分班考试)甲、乙两数的和是,甲数除以乙数商余,求甲、乙两数.【解析】(法1)因为甲乙,所以甲乙乙乙乙;则乙,甲乙.(法2)将余数先去掉酿成整除性问题,利用倍数关系来做:从中减掉以后,就应当是乙数的倍,所以得到乙数,甲数.【巩固】一个两位数除310,余数是37,求这样的两位数.【解析】本题为余数问题的基础题型,需要学生明白一个重要知识点,就是把余数问题---即“不整除问题”转化为整除问题.办法为用被除数减去余数,即得到一个除数的倍数;或者是用被除数加上一个“除数与余数的差”,也可以得到一个除数的倍数.本题中310-37=273,说明273是所求余数的倍数,而273=3×7×13,所求的两位数约数还要满足比37大,合适条件的有39,91.【例 1】(年全国小学数学奥林匹克试题)有两个自然数相除,商是,余数是,已知被除数、除数、商与余数之和为,则被除数是多少?【解析】被除数除数商余数被除数除数+17+13=2113,所以被除数除数=2083,由于被除数是除数的17倍还多13,则由“和倍问题”可得:除数=(2083-13)÷(17+1)=115,所以被除数=2083-115=1968.【巩固】用一个自然数去除另一个自然数,商为40,余数是16.被除数、除数、商、余数的和是933,求这2个自然数各是多少?【解析】本题为带余除法定义式的基本题型.按照题意设两个自然数辨别为x,y,可以得到,解方程组得,即这两个自然数辨别是856,21.【例 2】(2000年“祖冲之杯”小学数学邀请赛试题)三个不合的自然数的和为2001,它们辨别除以19,23,31所得的商相同,所得的余数也相同,这三个数是_______,_______,_______.【解析】设所得的商为,除数为.,,由,可求得,.所以,这三个数辨别是,,.【巩固】(2004年福州市“迎春杯”小学数学竞赛试题)一个自然数,除以11时所得到的商和余数是相等的,除以9时所得到的商是余数的3倍,这个自然数是_________.【解析】设这个自然数除以11余,除以9余,则有,即,只有,,所以这个自然数为.【例 3】(1997年我爱数学少年数学夏令营试题)有48本书分给两组小朋友,已知第二组比第一组多5人.如果把书全部分给第一组,那么每人4本,有剩余;每人5本,书不敷.如果把书全分给第二组,那么每人3本,有剩余;每人4本,书不敷.问:第二组有多少人?【解析】由,知,一组是10或11人.同理可知,知,二组是13、14或15人,因为二组比一组多5人,所以二组只能是15人,一组10人.【巩固】一个两位数除以13的商是6,除以11所得的余数是6,求这个两位数.【解析】因为一个两位数除以13的商是6,所以这个两位数一定大于,并且小于;又因为这个两位数除以11余6,而78除以11余1,这个两位数为.【模块二:三大余数定理的应用】【例 4】有一个大于1的整数,除所得的余数相同,求这个数.【解析】这个题没有告知我们,这三个数除以这个数的余数辨别是多少,但是由于所得的余数相同,按照同余定理,我们可以得到:这个数一定能整除这三个数中的任意两数的差,也就是说它是任意两数差的条约数.,,,的约数有,所以这个数可能为.【巩固】有一个整数,除39,51,147所得的余数都是3,求这个数.【解析】(法1),,,12的约数是,因为余数为3要小于除数,这个数是;(法2)由于所得的余数相同,得到这个数一定能整除这三个数中的任意两数的差,也就是说它是任意两数差的条约数.,,,所以这个数是.【巩固】在小于1000的自然数中,辨别除以18及33所得余数相同的数有多少个?(余数可以为0)【解析】我们知道18,33的最小公倍数为[18,33]=198,所以每198个数一次.1~198之间只有1,2,3,…,17,198(余O)这18个数除以18及33所得的余数相同,而999÷198=5……9,所以共有5×18+9=99个这样的数.【巩固】(2008年仁华考题)一个三位数除以17和19都有余数,并且除以17后所得的商与余数的和等于它除以19后所得到的商与余数的和.那么这样的三位数中最大数是多少,最小数是多少?【解析】设这个三位数为,它除以17和19的商辨别为和,余数辨别为和,则.按照题意可知,所以,即,得.所以是9的倍数,是8的倍数.此时,由知.由于为三位数,最小为100,最大为999,所以,而,所以,,得到,而是9的倍数,所以最小为9,最大为54.当时,,而,所以,故此时最大为;当时,,由于,所以此时最小为.所以这样的三位数中最大的是930,最小的是154.【例 5】两位自然数与除以7都余1,并且,求.【解析】能被7整除,即能被7整除.所以只能有,那么可能为92和81,验算可得当时,满足题目要求,【巩固】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?【解析】所求班级数是除以余数相同的数.那么可知该数应该为和的条约数,所求答案为17.【巩固】(2000年全国小学数学奥林匹克试题)在除13511,13903及14589时能剩下相同余数的最大整数是_________.【解析】因为, ,由于13511,13903,14589要被同一个数除时,余数相同,那么,它们两两之差必能被同一个数整除.,所以所求的最大整数是98.【例 6】(2003年南京市少年数学智力冬令营试题)与的和除以7的余数是________.【解析】找规律.用7除2,,,,,,…的余数辨别是2,4,1,2,4,1,2,4,1,…,2的个数是3的倍数时,用7除的余数为1;2的个数是3的倍数多1时,用7除的余数为2;2的个数是3的倍数多2时,用7除的余数为4.因为,所以除以7余4.又两个数的积除以7的余数,与两个数辨别除以7所得余数的积相同.而2003除以7余1,所以除以7余1.故与的和除以7的余数是.【巩固】(2004年南京市少年数学智力冬令营试题)在1995,1998,2000,2001,2003中,若其中几个数的和被9除余7,则将这几个数归为一组.这样的数组共有______组.【解析】1995,1998,2000,2001,2003除以9的余数依次是6,0,2,3,5.因为,,所以这样的数组共有下面4个:, ,,.【例 7】(2005年全国小学数学奥林匹克试题)有一个整数,用它去除70,110,160所得到的3个余数之和是50,那么这个整数是______.【解析】,,除数应当是290的大于17小于70的约数,只可能是29和58,,,所以除数不是58.,,,,所以除数是【巩固】(2002年全国小学数学奥林匹克试题)用自然数n去除63,91,129得到的三个余数之和为25,那么n=________【解析】n能整除.因为,所以n是258大于8的约数.显然,n不能大于63.合适条件的只有43.【巩固】号码辨别为101,126,173,193的4个运动员进行乒乓球角逐,规定每两人角逐的盘数是他们号码的和被3除所得的余数.那么打球盘数最多的运动员打了多少盘?【解析】本题可以体现出加法余数定理的巧用.计算101,126,173,193除以3的余数辨别为2,0,2,1.那么任意两名运动员的角逐盘数只需要用2,0,2,1两两相加除以3即可.显然126运动员打5盘是最多的.【例 8】(2002年《小学生数学报》数学邀请赛试题)六名小学生辨别带着14元、17元、18元、21元、26元、37元钱,一起到新华书店采办《成语大词典》.一看定价才发明有5团体带的钱不敷,但是其中甲、乙、丙3人的钱凑在一起恰好可买2本,丁、戊2人的钱凑在一起恰好可买1本.这种《成语大词典》的定价是________元.【解析】六名小学生共带钱133元.133除以3余1,因为甲、乙、丙、丁、戊的钱恰好能买3本,所以他们五人带的钱数是3的倍数,另一人带的钱除以3余1.易知,这个钱数只能是37元,所以每本《成语大词典》的定价是(元) .【巩固】(2000年全国小学数学奥林匹克试题)商店里有六箱货物,辨别重15,16,18,19,20,31千克,两个顾客买走了其中的五箱.已知一个顾客买的货物重量是另一个顾客的2倍,那么商店剩下的一箱货物重量是________千克.【解析】两个顾客买的货物重量是的倍数.,剩下的一箱货物重量除以3应当余2,只能是20千克.【例 9】求的余数.【解析】因为,,,按照同余定理(三),的余数等于的余数,而,,所以的余数为5.【巩固】(华罗庚金杯赛模拟试题)求除以17的余数.【解析】先求出乘积再求余数,计算量较大.可先辨别计算出各因数除以17的余数,再求余数之积除以17的余数.除以17的余数辨别为2,7和11,.【巩固】求的最后两位数.【解析】即考虑除以100的余数.由于,由于除以25余2,所以除以25余8,除以25余24,那么除以25余1;又因为除以4余1,则除以4余1;即能被4 和25整除,而4与25互质,所以能被100整除,即除以100余1,由于,所以除以100的余数即等于除以100的余数,而除以100余29,除以100余43,,所以除以100的余数等于除以100的余数,而除以100余63,所以除以100余63,即的最后两位数为63.【巩固】除以13所得余数是_____.【解析】我们发明222222整除13,2000÷6余2,所以答案为22÷13余9.【巩固】求除以7的余数.【解析】法一:由于 (143被7除余3),所以 (被7除所得余数与被7除所得余数相等)而,(729除以7的余数为1),所以.故除以7的余数为5.法二:计算被7除所得的余数可以用找规律的办法,规律如下表:于是余数以6为周期变更.所以.【巩固】(2007年实验中学考题)除以7的余数是多少?【解析】由于,而1001是7的倍数,所以这个乘积也是7的倍数,故除以7的余数是0;【巩固】被除所得的余数是多少?【解析】31被13除所得的余数为5,当n取1,2,3,时被13除所得余数辨别是5,12,8,1,5,12,8,1以4为周期循环出现,所以被13除的余数与被13除的余数相同,余12,则除以13的余数为12;30被13除所得的余数是4,当n取1,2,3,时,被13除所得的余数辨别是4,3,12,9,10,1,4,3,12,9,10,以6为周期循环出现,所以被13除所得的余数等于被13除所得的余数,即4,故除以13的余数为4;所以被13除所得的余数是.【巩固】(2008年奥数网杯)已知,问:除以13所得的余数是多少?【解析】2008除以13余6,10000除以13余3,注意到;;;按照这样的递推规律求出余数的变更规律:20082008除以13余,200820082008除以13余,即200820082008是13的倍数.而除以3余1,所以除以13的余数与除以13的余数相同,为6.【巩固】除以41的余数是多少?【解析】找规律:,,,,,……,所以77777是41的倍数,而,所以可以分红399段77777和1个7组成,那么它除以41的余数为7.【巩固】除以10所得的余数为多少?【解析】求结果除以10的余数即求其个位数字.从1到2005这2005个数的个位数字是10个一循环的,而对一个数的幂方的个位数,我们知道它总是4个一循环的,因此把所有加数的个位数按每20个(20是4和10的最小公倍数)一组,则不合组中对应的个位数字应该是一样的.首先计算的个位数字,为的个位数字,为4,由于2005个加数共可分红100组另5个数,100组的个位数字和是的个位数即0,另外5个数为、、、、,它们和的个位数字是的个位数 3,所以原式的个位数字是3,即除以10的余数是3.【例 10】 求所有的质数P,使得与也是质数.【解析】 如果,则,都是质数,所以5合适题意.如果P 不等于5,那么P 除以5的余数为1、2、3或者4,除以5的余数即等于、、或者除以5的余数,即1、4、9或者16除以5的余数,只有1和4两种情况.如果除以5的余数为1,那么除以5的余数等于除以5的余数,为0,即此时被5整除,而大于5,所以此时不是质数;如果除以5的余数为4,同理可知不是质数,所以P 不等于5,与至少有一个不是质数,所以只有满足条件.【巩固】 在图表的第二行中,恰好填上这十个数,使得每一竖列上下两个因数的乘积除以11所得的余数都是3.【解析】 因为两个数的乘积除以11的余数,等于两个数辨别除以11的余数之积.因此原题中的可以更换为,这样上下两数的乘积除以11余3就容易计算了.我们得到下面的结果:因数 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98因数因数 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98因数37195621048进而得到本题的答案是:89909192939495969798因数91958997939490989296因数【巩固】(2000年“华杯赛”试题)3个三位数乘积的算式(其中), 在校对时,发明右边的积的数字顺序出现错误,但是知道最后一位6是正确的,问原式中的是多少?【解析】由于,, 于是,从而(用代入上式检验)…(1),对进行讨论:如果,那么…(2),又的个位数字是6,所以的个位数字为4,可能为、、、,其中只有合适(2),经检验只有合适题意.如果,那么…(3),又的个位数字为2或7,则可能为、、、、,其中只有合适(3),经检验,不合题意.如果,那么…(4),则可能为、,其中没有合适(4)的.如果,那么,,,因此这时不成能合适题意.综上所述,是本题唯一的解.【例 11】一个大于1的数去除290,235,200时,得余数辨别为,,,则这个自然数是多少?【解析】按照题意可知,这个自然数去除290,233,195时,得到相同的余数(都为).既然余数相同,我们可以利用余数定理,可知其中任意两数的差除以这个数肯定余0.那么这个自然数是的约数,又是的约数,因此就是57和38的条约数,因为57和38的条约数只有19和1,而这个数大于1,所以这个自然数是19.【巩固】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?【解析】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后所得的余数辨别是22、28、16,不合适题目条件;如果这个数是17,那么他去除90、164、220后所得的余数辨别是5、11、16,合适题目条件,所以这个自然数是17.【例 12】甲、乙、丙三数辨别为603,939,393.某数除甲数所得余数是除乙数所得余数的2倍,除乙数所得余数是除丙数所得余数的2倍.求等于多少?【解析】按照题意,这三个数除以都有余数,则可以用带余除法的形式将它们暗示出来:由于,,要消去余数,,,我们只能先把余数处理成相同的,再两数相减.这样我们先把第二个式子乘以2,使得被除数和余数都扩大2倍,同理,第三个式子乘以4.于是我们可以得到下面的式子:这样余数就处理成相同的.最后两两相减消去余数,意味着能被整除.,,.51的约数有1、3、17、51,其中1、3显然不满足,检验17和51可知17满足,所以等于17.【巩固】一个自然数除429、791、500所得的余数辨别是、、,求这个自然数和的值.【解析】将这些数转化成被该自然数除后余数为的数:,、,这样这些数被这个自然数除所得的余数都是,故同余.将这三个数相减,得到、,所求的自然数一定是和的条约数,而,所以这个自然数是的约数,显然1是不合适条件的,那么只能是19.经过验证,当这个自然数是时,除、、所得的余数辨别为、、,时成立,所以这个自然数是,.【模块三:余数综合应用】【例 13】著名的裴波那契数列是这样的:1、1、2、3、5、8、13、21……这串数列当中第2008个数除以3所得的余数为多少?【解析】斐波那契数列的组成规则是从第三个数起每一个数都等于它前面两个数的和,由此可以按照余数定理将裴波那契数列转换为被3除所得余数的数列:1、1、2、0、2、2、1、0、1、1、2、0……第九项和第十项连续两个是1,与第一项和第二项的值相同且位置连续,所以裴波那契数列被3除的余数每8个一个周期循环出现,由于2008除以8的余数为0,所以第2008项被3除所得的余数为第8项被3除所得的余数,为0.【巩固】(2009年走美初赛六年级)有一串数:1,1,2,3,5,8,……,从第三个数起,每个数都是前两个数之和,在这串数的前2009个数中,有几个是5的倍数?【解析】由于两个数的和除以5的余数等于这两个数除以5的余数之和再除以5的余数.所以这串数除以5的余数辨别为:1,1,2,3,0,3,3,1,4,0,4,4,3,2,0,2,2,4,1,0,1,1,2,3,0,……可以发明这串余数中,每20个数为一个循环,且一个循环中,每5个数中第五个数是5的倍数.由于,所以前2009个数中,有401个是5的倍数.【例 14】(圣彼得堡数学奥林匹克试题)托玛想了一个正整数,并且求出了它辨别除以3、6和9的余数.现知这三余数的和是15.试求该数除以18的余数.【解析】除以3、6和9的余数辨别不超出2,5,8,所以这三个余数的和永远不超出,既然它们的和等于15,所以这三个余数辨别就是2,5,8.所以该数加1后能被3,6,9整除,而,设该数为,则,即(为非零自然数),所以它除以18的余数只能为17.【巩固】(2005年香港圣公会小学数学奥林匹克试题)一个家庭,有父、母、兄、妹四人,他们任意三人的岁数之和都是3的整数倍,每人的岁数都是一个质数,四人岁数之和是100,父亲岁数最大,问:母亲是多少岁?【解析】从任意三人岁数之和是3的倍数,100除以3余1,就知四个岁数都是型的数,又是质数.只有7,13,19,31,37,43,就容易看出:父43岁,母37岁,兄13岁,妹7岁.【例 15】(华杯赛试题)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,从孔出发沿着逆时针标的目的,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?【解析】设想圆圈上的孔已按下面方法编了号:A孔编号为1,然后沿逆时针标的目的顺次编号为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 就等于孔数,设孔数为,则(为非零自然数)并且能被7整除.注意15被7除余1,所以被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都不克不及被7整除,罢了经大于100.7以上的倍数都不必考虑,因此,总孔数只能是.【巩固】(1997年全国小学数学奥林匹克试题)将依次写到第1997个数字,组成一个1997位数,那么此数除以。
小学奥数—同余问题
数论之同余问题之老阳三干创作时间:二O二一年七月二十九日余数问题是数论知识板块中另一个内容丰厚,题目难度较大的知识体系,也是各大杯赛小升初考试必考的奥数知识点,所以学好本讲对于学生来说很是重要.许多孩子都接触过余数的有关问题,并有很多孩子说“遇到余数的问题就基本晕菜了!”余数问题主要包含了带余除法的定义,三大余数定理(加法余数定理,乘法余数定理,和同余定理),及中国剩余定理和有关弃九法原理的应用.知识点拨: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:(1)当时:我们称a可以被b整除,q称为a除以b的商或完全商(2)当时:我们称a不成以被b整除,q称为a除以b的商或不完全商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,现在要求依照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:a与b的和除以c的余数,等于a,b辨别除以c的余数之和,或这个和除以c的余数.例如:23,16除以5的余数辨别是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的余数辨别是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.a与b的乘积除以c的余数,等于a,b辨别除以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的余数辨别是3和1,所以23×16除以5的余数等于3×1=3.当余数的和比除数大时,所求的余数等于余数之积再除以c的余数.例如:23,19除以5的余数辨别是3和4,所以23×19除以5的余数等于3×4除以5的余数,即2.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,用式子暗示为: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.由同余的性质,我们可以得到一个很是重要的推论: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整除用式子暗示为:如果有a≡b ( mod m ),那么一定有a-b=mk,k是整数,即m|(a-b)三、弃九法原理:在公元前9世纪,有个印度数学家名叫花拉子米,写有一本《花拉子米算术》,他们在计算时通常是在一个铺有沙子的土板上进行,由于害怕以前的计算结果丢失而经常检验加法运算是否正确,他们的检验方法是这样进行的:例如:检验算式1234除以9的余数为11898除以9的余数为818922除以9的余数为4678967除以9的余数为7178902除以9的余数为0这些余数的和除以9的余数为2而等式右边和除以9的余数为3,那么上面这个算式一定是错的.上述检验办法恰好用到的就是我们前面所讲的余数的加法定理,即如果这个等式是正确的,那么左边几个加数除以9的余数的和再除以9的余数一定与等式右边和除以9的余数相同.而我们在求一个自然数除以9所得的余数时,经常不必去列除法竖式进行计算,只要计算这个自然数的各个位数字之和除以9的余数就可以了,在算的时候往往就是一个9一个9的找并且划去,所以这种办法被称作“弃九法”.所以我们总结出弃九发原理:任何一个整数模9同余于它的各数位上数字之和.以后我们求一个整数被9除的余数,只要先计算这个整数各数位上数字之和,再求这个和被9除的余数即可.利用十进制的这个特性,不但可以检验几个数相加,对于检验相乘、相除和乘方的结果对不合错误同样适用注意:弃九法只能知道原题一定是错的或有可能正确,但不克不及包管一定正确.例如:检验算式9+9=9时,等式两边的除以9的余数都是0,但是显然算式是错误的但是反过来,如果一个算式一定是正确的,那么它的等式2两端一定满足弃九法的规律.这个思想往往可以帮忙我们解决一些较庞杂的算式迷问题.四、中国剩余定理:1.中国现代趣题: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战士多少,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成考,不过按照考证,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,中国人发明得比西方早,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很是重要的地位.2.核心思想和办法:对于这一类问题,我们有一套看似繁琐但是一旦掌握即可一通百通的办法,下面我们就以《孙子算经》中的问题为例,阐发此办法: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,一个自然数辨别除以3,5,7后,得到三个余数辨别为2,3,2.那么我们首先机关一个数字,使得这个数字除以3余1,并且还是5和7的公倍数.先由,即5和7的最小公倍数出发,先看35除以3余2,不合适要求,那么就继续看5和7的“下一个”倍数是否可以,很显然70除以3余1类似的,我们再机关一个除以5余1,同时又是3和7的公倍数的数字,显然21可以合适要求.最后再机关除以7余1,同时又是3,5公倍数的数字,45合适要求,那么所求的自然数可以这样计算:,其中k是从1开始的自然数.也就是说满足上述关系的数有无穷多,如果按照实际情况对数的规模加以限制,那么我们就能找到所求的数.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:带余除法的定义和性质】【例 1】(第五届小学数学报竞赛决赛)用某自然数去除,得到商是46,余数是,求和.【解析】因为是的倍还多,得到,得,所以,.【巩固】(清华附中小升初分班考试)甲、乙两数的和是,甲数除以乙数商余,求甲、乙两数.【解析】(法1)因为甲乙,所以甲乙乙乙乙;则乙,甲乙.(法2)将余数先去掉酿成整除性问题,利用倍数关系来做:从中减掉以后,就应当是乙数的倍,所以得到乙数,甲数.【巩固】一个两位数除310,余数是37,求这样的两位数.【解析】本题为余数问题的基础题型,需要学生明白一个重要知识点,就是把余数问题---即“不整除问题”转化为整除问题.办法为用被除数减去余数,即得到一个除数的倍数;或者是用被除数加上一个“除数与余数的差”,也可以得到一个除数的倍数.本题中310-37=273,说明273是所求余数的倍数,而273=3×7×13,所求的两位数约数还要满足比37大,合适条件的有39,91.【例 2】(年全国小学数学奥林匹克试题)有两个自然数相除,商是,余数是,已知被除数、除数、商与余数之和为,则被除数是多少?【解析】被除数除数商余数被除数除数+17+13=2113,所以被除数除数=2083,由于被除数是除数的17倍还多13,则由“和倍问题”可得:除数=(2083-13)÷(17+1)=115,所以被除数=2083-115=1968.【巩固】用一个自然数去除另一个自然数,商为40,余数是16.被除数、除数、商、余数的和是933,求这2个自然数各是多少?【解析】本题为带余除法定义式的基本题型.按照题意设两个自然数辨别为x,y,可以得到,解方程组得,即这两个自然数辨别是856,21.【例 3】(2000年“祖冲之杯”小学数学邀请赛试题)三个不合的自然数的和为2001,它们辨别除以19,23,31所得的商相同,所得的余数也相同,这三个数是_______,_______,_______.【解析】设所得的商为,除数为.,,由,可求得,.所以,这三个数辨别是,,.【巩固】(2004年福州市“迎春杯”小学数学竞赛试题)一个自然数,除以11时所得到的商和余数是相等的,除以9时所得到的商是余数的3倍,这个自然数是_________.【解析】设这个自然数除以11余,除以9余,则有,即,只有,,所以这个自然数为.【例 4】(1997年我爱数学少年数学夏令营试题)有48本书分给两组小朋友,已知第二组比第一组多5人.如果把书全部分给第一组,那么每人4本,有剩余;每人5本,书不敷.如果把书全分给第二组,那么每人3本,有剩余;每人4本,书不敷.问:第二组有多少人?【解析】由,知,一组是10或11人.同理可知,知,二组是13、14或15人,因为二组比一组多5人,所以二组只能是15人,一组10人.【巩固】一个两位数除以13的商是6,除以11所得的余数是6,求这个两位数.【解析】因为一个两位数除以13的商是6,所以这个两位数一定大于,并且小于;又因为这个两位数除以11余6,而78除以11余1,这个两位数为.【模块二:三大余数定理的应用】【例 5】有一个大于1的整数,除所得的余数相同,求这个数.【解析】这个题没有告知我们,这三个数除以这个数的余数辨别是多少,但是由于所得的余数相同,按照同余定理,我们可以得到:这个数一定能整除这三个数中的任意两数的差,也就是说它是任意两数差的条约数.,,,的约数有,所以这个数可能为.【巩固】有一个整数,除39,51,147所得的余数都是3,求这个数.【解析】(法1),,,12的约数是,因为余数为3要小于除数,这个数是;(法2)由于所得的余数相同,得到这个数一定能整除这三个数中的任意两数的差,也就是说它是任意两数差的条约数.,,,所以这个数是.【巩固】在小于1000的自然数中,辨别除以18及33所得余数相同的数有多少个?(余数可以为0)【解析】我们知道18,33的最小公倍数为[18,33]=198,所以每198个数一次.1~198之间只有1,2,3,…,17,198(余O)这18个数除以18及33所得的余数相同,而999÷198=5……9,所以共有5×18+9=99个这样的数.【巩固】(2008年仁华考题)一个三位数除以17和19都有余数,并且除以17后所得的商与余数的和等于它除以19后所得到的商与余数的和.那么这样的三位数中最大数是多少,最小数是多少?【解析】设这个三位数为,它除以17和19的商辨别为和,余数辨别为和,则.按照题意可知,所以,即,得.所以是9的倍数,是8的倍数.此时,由知.由于为三位数,最小为100,最大为999,所以,而,所以,,得到,而是9的倍数,所以最小为9,最大为54.当时,,而,所以,故此时最大为;当时,,由于,所以此时最小为.所以这样的三位数中最大的是930,最小的是154.【例 6】两位自然数与除以7都余1,并且,求.【解析】能被7整除,即能被7整除.所以只能有,那么可能为92和81,验算可得当时,满足题目要求,【巩固】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?【解析】所求班级数是除以余数相同的数.那么可知该数应该为和的条约数,所求答案为17.【巩固】(2000年全国小学数学奥林匹克试题)在除13511,13903及14589时能剩下相同余数的最大整数是_________.【解析】因为, ,由于13511,13903,14589要被同一个数除时,余数相同,那么,它们两两之差必能被同一个数整除.,所以所求的最大整数是98.【例 7】(2003年南京市少年数学智力冬令营试题)与的和除以7的余数是________.【解析】找规律.用7除2,,,,,,…的余数辨别是2,4,1,2,4,1,2,4,1,…,2的个数是3的倍数时,用7除的余数为1;2的个数是3的倍数多1时,用7除的余数为2;2的个数是3的倍数多2时,用7除的余数为4.因为,所以除以7余4.又两个数的积除以7的余数,与两个数辨别除以7所得余数的积相同.而2003除以7余1,所以除以7余1.故与的和除以7的余数是.【巩固】(2004年南京市少年数学智力冬令营试题)在1995,1998,2000,2001,2003中,若其中几个数的和被9除余7,则将这几个数归为一组.这样的数组共有______组.【解析】1995,1998,2000,2001,2003除以9的余数依次是6,0,2,3,5.因为,,所以这样的数组共有下面4个:, ,,.【例 8】(2005年全国小学数学奥林匹克试题)有一个整数,用它去除70,110,160所得到的3个余数之和是50,那么这个整数是______.【解析】,,除数应当是290的大于17小于70的约数,只可能是29和58,,,所以除数不是58.,,,,所以除数是【巩固】(2002年全国小学数学奥林匹克试题)用自然数n去除63,91,129得到的三个余数之和为25,那么n=________【解析】n能整除.因为,所以n是258大于8的约数.显然,n不能大于63.合适条件的只有43.【巩固】号码辨别为101,126,173,193的4个运动员进行乒乓球角逐,规定每两人角逐的盘数是他们号码的和被3除所得的余数.那么打球盘数最多的运动员打了多少盘?【解析】本题可以体现出加法余数定理的巧用.计算101,126,173,193除以3的余数辨别为2,0,2,1.那么任意两名运动员的角逐盘数只需要用2,0,2,1两两相加除以3即可.显然126运动员打5盘是最多的.【例 9】(2002年《小学生数学报》数学邀请赛试题)六名小学生辨别带着14元、17元、18元、21元、26元、37元钱,一起到新华书店采办《成语大词典》.一看定价才发明有5团体带的钱不敷,但是其中甲、乙、丙3人的钱凑在一起恰好可买2本,丁、戊2人的钱凑在一起恰好可买1本.这种《成语大词典》的定价是________元.【解析】六名小学生共带钱133元.133除以3余1,因为甲、乙、丙、丁、戊的钱恰好能买3本,所以他们五人带的钱数是3的倍数,另一人带的钱除以3余1.易知,这个钱数只能是37元,所以每本《成语大词典》的定价是(元) .【巩固】(2000年全国小学数学奥林匹克试题)商店里有六箱货物,辨别重15,16,18,19,20,31千克,两个顾客买走了其中的五箱.已知一个顾客买的货物重量是另一个顾客的2倍,那么商店剩下的一箱货物重量是________千克.【解析】两个顾客买的货物重量是的倍数.,剩下的一箱货物重量除以3应当余2,只能是20 千克.【例 10】求的余数.【解析】因为,,,按照同余定理(三),的余数等于的余数,而,,所以的余数为5.【巩固】(华罗庚金杯赛模拟试题)求除以17的余数.【解析】先求出乘积再求余数,计算量较大.可先辨别计算出各因数除以17的余数,再求余数之积除以17的余数.除以17的余数辨别为2,7和11,.【巩固】求的最后两位数.【解析】即考虑除以100的余数.由于,由于除以25余2,所以除以25余8,除以25余24,那么除以25余1;又因为除以4余1,则除以4余1;即能被4 和25整除,而4与25互质,所以能被100整除,即除以100余1,由于,所以除以100的余数即等于除以100的余数,而除以100余29,除以100余43,,所以除以100的余数等于除以100的余数,而除以100余63,所以除以100余63,即的最后两位数为63.【巩固】除以13所得余数是_____.【解析】我们发明222222整除13,2000÷6余2,所以答案为22÷13余9.【巩固】求除以7的余数.【解析】法一:由于 (143被7除余3),所以 (被7除所得余数与被7除所得余数相等)而,(729除以7的余数为1),所以.故除以7的余数为5.法二:计算被7除所得的余数可以用找规律的办法,规律如下表:于是余数以6为周期变更.所以.【巩固】(2007年实验中学考题)除以7的余数是多少?【解析】由于,而1001是7的倍数,所以这个乘积也是7的倍数,故除以7的余数是0;【巩固】被除所得的余数是多少?【解析】31被13除所得的余数为5,当n取1,2,3,时被13除所得余数辨别是5,12,8,1,5,12,8,1以4为周期循环出现,所以被13除的余数与被13除的余数相同,余12,则除以13的余数为12;30被13除所得的余数是4,当n取1,2,3,时,被13除所得的余数辨别是4,3,12,9,10,1,4,3,12,9,10,以6为周期循环出现,所以被13除所得的余数等于被13除所得的余数,即4,故除以13的余数为4;所以被13除所得的余数是.【巩固】(2008年奥数网杯)已知,问:除以13所得的余数是多少?【解析】2008除以13余6,10000除以13余3,注意到;;;按照这样的递推规律求出余数的变更规律:20082008除以13余,200820082008除以13余,即200820082008是13的倍数.而除以3余1,所以除以13的余数与除以13的余数相同,为6.【巩固】除以41的余数是多少?【解析】找规律:,,,,,……,所以77777是41的倍数,而,所以可以分红399段77777和1个7组成,那么它除以41的余数为7.【巩固】除以10所得的余数为多少?【解析】求结果除以10的余数即求其个位数字.从1到2005这2005个数的个位数字是10个一循环的,而对一个数的幂方的个位数,我们知道它总是4个一循环的,因此把所有加数的个位数按每20个(20是4和10的最小公倍数)一组,则不合组中对应的个位数字应该是一样的.首先计算的个位数字,为的个位数字,为4,由于2005个加数共可分红100组另5个数,100组的个位数字和是的个位数即0,另外5个数为、、、、,它们和的个位数字是的个位数 3,所以原式的个位数字是3,即除以10的余数是3.【例 11】求所有的质数P,使得与也是质数.【解析】如果,则,都是质数,所以5合适题意.如果P不等于5,那么P除以5的余数为1、2、3或者4,除以5的余数即等于、、或者除以5的余数,即1、4、9或者16除以5的余数,只有1和4两种情况.如果除以5的余数为1,那么除以5的余数等于除以5的余数,为0,即此时被5整除,而大于5,所以此时不是质数;如果除以5的余数为4,同理可知不是质数,所以P不等于5,与至少有一个不是质数,所以只有满足条件.【巩固】在图表的第二行中,恰好填上这十因数89909192939495969798因数个数,使得每一竖列上下两个因数的乘积除以11所得的余数都是3.【解析】 因为两个数的乘积除以11的余数,等于两个数辨别除以11的余数之积.因此原题中的可以更换为,这样上下两数的乘积除以11余3就容易计算了.我们得到下面的结果:进而得到本题的答案是:因数89 90 91 92 93 94 95 96 97 98因数91 95 89 97 93 94 90 98 92 96 【巩固】 (2000年“华杯赛”试题)3个三位数乘积的算式(其中), 在校对时,发明右边的积的数字顺序出现错误,但是知道最后一位6是正确的,问原式中的是多少?【解析】 由于,,于是,从而(用代入上式检验)…(1),对进行讨论:如果,那么…(2),又的个位数字是6,所以的个位数字为4,可能为、、、,其中只有合适(2),经检验只有因数 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98因数 3 7 1 9 5 6 2 10 4 8合适题意.如果,那么…(3),又的个位数字为2或7,则可能为、、、、,其中只有合适(3),经检验,不合题意.如果,那么…(4),则可能为、,其中没有合适(4)的.如果,那么,,,因此这时不成能合适题意.综上所述,是本题唯一的解.【例 12】一个大于1的数去除290,235,200时,得余数辨别为,,,则这个自然数是多少?【解析】按照题意可知,这个自然数去除290,233,195时,得到相同的余数(都为).既然余数相同,我们可以利用余数定理,可知其中任意两数的差除以这个数肯定余0.那么这个自然数是的约数,又是的约数,因此就是57和38的条约数,因为57和38的条约数只有19和1,而这个数大于1,所以这个自然数是19.【巩固】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?【解析】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后所得的余数辨别是22、28、16,不合适题目条件;如果这个数是17,那么他去除90、164、220后所得的余数辨别是5、11、16,合适题目条件,所以这个自然数是17.【例 13】甲、乙、丙三数辨别为603,939,393.某数除甲数所得余数是除乙数所得余数的2倍,除乙数所得余数是除丙数所得余数的2倍.求等于多少?【解析】按照题意,这三个数除以都有余数,则可以用带余除法的形式将它们暗示出来:由于,,要消去余数,,,我们只能先把余数处理成相同的,再两数相减.这样我们先把第二个式子乘以2,使得被除数和余数都扩大2倍,同理,第三个式子乘以4.于是我们可以得到下面的式子:这样余数就处理成相同的.最后两两相减消去余数,意味着能被整除.,,.51的约数有1、3、17、51,其中1、3显然不满足,检验17和51可知17满足,所以等于17.【巩固】一个自然数除429、791、500所得的余数辨别是、、,求这个自然数和的值.【解析】将这些数转化成被该自然数除后余数为的数:,、,这样这些数被这个自然数除所得的余数都是,故同余.将这三个数相减,得到、,所求的自然数一定是和的条约数,而,所以这个自然数是的约数,显然1是不合适条件的,那么只能是19.经过验证,当这个自然数是时,除、、所得的余数辨别为、、,时成立,所以这个自然数是,.【模块三:余数综合应用】【例 14】著名的裴波那契数列是这样的:1、1、2、3、5、8、13、21……这串数列当中第2008个数除以3所得的余数为多少?【解析】斐波那契数列的组成规则是从第三个数起每一个数都等于它前面两个数的和,由此可以按照余数定理将裴波那契数列转换为被3除所得余数的数列:1、1、2、0、2、2、1、0、1、1、2、0……第九项和第十项连续两个是1,与第一项和第二项的值相同且位置连续,所以裴波那契数列被3除的余数每8个一个周期循环出现,由于2008除以8的余数为0,所以第2008项被3除所得的余数为第8项被3除所得的余数,为0.【巩固】(2009年走美初赛六年级)有一串数:1,1,2,3,5,8,……,从第三个数起,每个数都是前两个数之和,在这串数的前2009个数中,有几个是5的倍数?【解析】由于两个数的和除以5的余数等于这两个数除以5的余数之和再除以5的余数.所以这串数除以5的余数辨别为:1,1,2,3,0,3,3,1,4,0,4,4,3,2,0,2,2,4,1,0,1,1,2,3,0,……可以发明这串余数中,每20个数为一个循环,且一个循环中,每5个数中第五个数是5的倍数.由于,所以前2009个数中,有401个是5的倍数.【例 15】(圣彼得堡数学奥林匹克试题)托玛想了一个正整数,并且求出了它辨别除以3、6和9的余数.现知这三余数的和是15.试求该数除以18的余数.【解析】除以3、6和9的余数辨别不超出2,5,8,所以这三个余数的和永远不超出,既然它们的和等于15,所以这三个余数辨别就是2,5,8.所以该数加1后能被3,6,9整除,而,设该数为,则,即(为非零自然数),所以它除以18的余数只能为17.【巩固】(2005年香港圣公会小学数学奥林匹克试题)一个家庭,有父、母、兄、妹四人,他们任意三人的岁数之和都是3的整数倍,每人的岁数都是一个质数,四人岁数之和是100,父亲岁数最大,问:母亲是多少岁?【解析】从任意三人岁数之和是3的倍数,100除以3余1,就知四个岁数都是型的数,又是质数.只有7,13,19,31,37,43,就容易看出:父43岁,母37岁,兄13岁,妹7岁.【例 16】(华杯赛试题)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,从孔出发沿着逆时针标的目的,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?【解析】设想圆圈上的孔已按下面方法编了号:A孔编号为1,然后沿逆时针标的目的顺次编号为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 就等于孔数,设孔数为。
小学五年级奥数课件 同余问题
1. 带余除法表达式 2、复习余数定理. 3、同余问题初步.
本讲主线
1、带余除法被除数÷除数=商…余数 一般地,A÷B=c…d d=0 整除 D≠0 余数 2. 被除数-余数=除数×商.
小练习(ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ★ )
1013除以一个两位数,余数是12. 求所有符合条件的两位数.
减余数,变整除, 1013-12=1001 1001=7×11×13 那么所有的两位数有11,13,77,91 因为“余数小于除数”, 所有,只有13,77,91符合
余5×余6+余0×余1,2007÷7=…5
例题【三】(★ ★ ★ ★ )
014年4月13日(星期日)是小学“希望杯”全国数学邀请赛举行 复赛的日子,那么这天以后的第2014+4×13天是星期
.
2014÷7,余数5 4÷7,余数是4 13÷7余数是6 根据余数定理, 5+4×6,除以7的余数是1 所以,之后的第2014+4×13天是一周。
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同余问题:
若a,b除以c的余数相同, 那么, (a-b)能被c整除 称a,b对于模c同余用 “同余式”表示为a≡b(modc)
例如,23、13除以5的余数都是3 那么,(23-13)可以被5整除.
例题【四】(★ ★ ★ )
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?
拓展
用一个数除200余5,除300余1,除400余10,这个数是多 少?
13 195 299 390 15 23 30
200÷A=…5 300÷A=…1 400÷A=…10
知识链接
余数的三大性质: ⑴ 和的余数等于余数的和 ⑵ 差的余数等于余数的差 ⑶ 积的余数等于余数的积
小学五年级奥数—数论之同余问题
、带余除法的定义及性质:般地,如果a是整数,b是整数(b工0),若有a *b=q r,也就是a = b xq + r,0 wrv b ;我们称上面的除法算式为一个带余除法算式。
这里:(1)当r 0时:我们称a可以被b整除,q称为a除以b的商或完全商(2)当r 0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。
、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 X16除以5的余数等于3 x仁3。
当余数的和比除数大时,所求的余数等于余数之积再除以c的余数。
例如:23 , 19除以5的余数分别是3和4,所以23 X19除以5的余数等于3 X4除以5的余数,即2.3.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 Mb ( mod m ) ,左边的式子叫做同余式。
同余式读作:a同余于b,模m。
由同余的性质,我们可以得到一个非常重要的推论: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 整除用式子表示为:如果有a Mb ( mod m ),那么一定有a—b = mk,k是整数,即m|(a —b)三、弃九法原理:在公元前9 世纪,有个印度数学家名叫花拉子米,写有一本《花拉子米算术》,他们在计算时通常是在一个铺有沙子的土板上进行,由于害怕以前的计算结果丢失而经常检验加法运算是否正确,他们的检验方式是这样进行的:例如:检验算式1234 1898 18922 678967 178902 8899231234 除以9 的余数为11898 除以9 的余数为818922 除以9 的余数为4678967 除以9 的余数为7178902 除以9 的余数为0这些余数的和除以9 的余数为2而等式右边和除以9 的余数为3,那么上面这个算式一定是错的。
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小学奥数精讲:带余除法(同余式和同余方程)
一、基本性质的复习
1、带余数除法算式:a÷b=q……r(a、b、q、r 均为整数) 从中我们应该得到:
(1)b>r 除数大于余数
(2)a-r=b×q 被除数减去余数则会出现整除关系,
则带余数问题就可以转化为整数问题。
2、余数的性质:
(1)可加性:和的余数等于余数的和。
即:两数和除以m 的余数等于这两个数分别除以m 的余数和。
例:7÷3=2……1 5÷3=1……2,
则(7+5)÷3 的余数就等于(1+2)÷3 的余数0。
(2)可减性:差的余数等于余数的差。
即:两数差除以m 的余数等于这两个数分别除以m 的余数差。
例:17÷3=5……2 5÷3=1……2,
则(17-5)÷3 的余数就等于(2-2)÷3 的余数0。
(3)可乘性:积的余数等于余数的积。
即:两数积除以m 的余数等于这两个数分别除以m 的余数积。
例:64÷7=9……1 45÷7=6……3,
则(64×45)÷3 的余数就等于(1×3)÷7 的余数3。
二、同余式
在生活中,若两个自然数 a 和 b 都除以同一个除数m 时,余数相同该如何表示呢?在代数中我们称之为同余。
即:a 与b 同余于模m。
意思就是自然数a 和b 关于m 来说是余数相同的。
用同余式表达为:a≡b(modm).
注:若a 与b 同余于模m,则a 与b 的差一定被m 整除。
(余数的可减性)
三、例题。
例1、当2011 被正整数N 除时,余数为16,请问N 的所有可能值有多少个?
例2、(1)求多位数1234567891011…20102011除以9的余数?
(2)将1开始到103的连续奇数依次写成一个多位数:a=135791113…9799101103,则数a共有多少位?数a除以9 的余数为几?
(3)一个多位数1234567……979899,问除以11 的余数是多少?
例3、(1)用一个数除200 余5,除300 余1,除400 余10,求这个数?
(2)甲、乙、丙、丁四个旅行团分别有游客69 人,85 人、93 人、97 人。
现在要把这四个旅行团分别进行分组,使每组有A名游客,以便乘车前往参观游览,已知甲、乙、丙三个旅行团分成每组A人的若干组后,所剩的人数都相同,问丁旅行团分成每组A人的若干组后还剩几人?
(3)若2836、4582、5164、6522 四个自然数都被同一个自然数相除,所得余数相同且为两位数,则除数和余数的和是多少?
例4、(1)有一列数:1、3、9、25、69、189、517……,其中第一个数是1,第二个数是3,从第三个数起,每个数是前两个数之和的2 倍再加1,那么这串数中第2008个数除以6的余数是多少?
(2)70个数排成一行,除了两头的两个数以外,每个数的3倍都恰好等于它两边两个数的和,这一行最左边的两个数的和为:0、1、3、8、21……,问最右边一个数除以6的余数是多少?
例5、(1)2007 年4 月15 日(星期日)是第5 届小学“希望杯”全国数学邀请赛举行的二试的日子,那么这天以后的第2007+4×15 天是星期几?
(2)算式1×3×5×7×……×2007 计算结果的末两位数字是多少?
例6、一个四位数是这个数的数字和的83倍,求这个四位数?
带余除法(同余式和同余方程)习题答案例1、提示:N 为2011-16的因数,且要大于16.(求出其因数的个数再从中淘汰不符合的。
)答案:11 个。
例2、(1) 提示:2011÷9=223……4,2008200920102011 除以9 的余数为 1 。
答案:1。
(2)提示:一位数5 个,两位数45 个,三位数2 个,则位数可求。
答案:101 位。
103 是第52 个数,连续9 个数的和是9 的倍数,52÷9=5……7,补两个数应该是整除的,但105107 除以9 余5,则 a 除以9 余4。
答案:余4。
(3)提示:奇数位之和减去偶数位之和。
奇数位之和:9×(1+2+3+4+5+6+7+8+9+0)+9+7+5+3+1=430;偶数位之和:10×(1+2+3+4+5+6+7+8+9+0)+8+6+4+2=470;430≡1(mod11)470≡8(mod11)1+11-8=4 答案:4
例3、(1)提示:减去余数是整除的,找减去余数以后的公因数。
答案:13。
(2) 提示:根据甲、乙、丙分成A 人一组后余数相同可求出A 的值,则可求出丁组除以A的余数。
答案:A=8 或4或2,最后丁组剩1人。
(3) 提示:余数相同可让四个数两两做差找公因数确定除数,再根据余数为两位数选出符合要求的除数。
答案:5164-4582=582, 6522-5164=1358,(1358,582)=194=2×97除数为2 的话,余数达不到两位数。
除数为194 的话,2836÷194=14……120 余数为 3 位数,不符。
除数与余数的和为:97+23=120
例4、(1) 提示:找出每个数除以 6 的余数规律即可。
3 个一循环。
答案:1。
(2) 提示:找出每个数除以6 的余数规律即可。
12 个一循环。
答案:4。
例5、(1)提示:基本性质的应用,可先求出余数在用余数进行运算。
答案:2007+4×15≡5+4×1≡9≡2(mod7)所以是星期二。
(2)提示:首先个位肯定是奇数,其次末两位实际上是考察的除以 4 或25 的余数,这个乘积肯定是25 的倍数,因为个位是奇数,所以末两位只能是25 或75,再看除以 4 的余数分别为1、3、1、3、1、3,…,所以这个乘积除以 4 的余数1.(每 4 个数乘积除以 4 的余数都为1,共1004 个数,所以最后乘积除以 4 的余数为1),25 和75 中只有25
是除以4 余 1 的,所以末两位为25。
例6、提示:abcd=83(a+b+c+d),且abcd-(a+b+c+d)=999a+99b+99c 是9 的倍数,即abcd-(a+b+c+d)≡0(mod9)又因为:abcd-(a+b+c+d) ≡83(a+b+c+d) -(a+b+c+d) ≡82(a+b+c+d) ≡(a+b+c+d) ≡0(mod9)则数字之和是9 的倍数,18、27、36。
验证得到:abcd=83×18=1494 符合;abcd=83×27=2241 但2241 数字和不是27,不符;abcd=83×36=2988 但2988 数字和不是36,不符;所以只有1494。