小学奥数竞赛专题之同余问题

小学奥数竞赛专题之同余问题 [专题介绍]:同余问题

生活中我会经常遇到与余数有关的问题,比如:某年级有将近400名学生。有一次演出节目排队时出现:如果每8人站成一列则多余1人;如果改为每9人站成一列则仍多余1人;结果发现现成每10人结成一列,结果还是多余1人;聪名的你知道该年级共有学生多少名吗?

假设有一名学生不参加演出,则结果一定是不管每列站8人或9人或10人都将刚好站齐。因此此时学生人数应是8、9、10公倍数,而8、9、10的最小公倍数是360,因此可知该年级共有361人。

研究与余数有关的问题,能帮助我们解决很多较为复杂的问题。 [分析]

1、两个整数a 和b ,除以一个大于1的自然数m 所得余数相同,就称a 和b 对于模m 同余或称a 和b 在模m 下同余,即a≡b(modm ) 2、同余的重要性质及举例。 〈1〉a≡a(modm )(a 为任意自然) 〈2〉若a≡b(modm ),则b≡a(modm )

〈3〉若a≡b(modm ),b≡c(modm )则a≡c(modm ) 〈4〉若a≡b(modm ),则ac≡bc(modm )

〈5〉若a≡b(modm ),c≡d(modm ),则ac=bd(modm ) 〈6〉若a≡b(modm )则an≡bm(modm )

其中性质〈3〉常被称为" 同余的可传递性" ,性质〈4〉、〈5〉常被称为" 同余的可乘性," 性质〈6〉常被称为" 同余的可开方性" 注意:一般地同余没有" 可除性" ,但是:

如果:ac=bc(modm )且(c ,m )=1则a≡b(modm ) 3、整数分类:

〈1〉用2来将整数分类,分为两类: 1,3,5,7,9,……(奇数)

0,2,4,6,8,……(偶数) 〈2〉用3来将整数分类,分为三类: 0,3,6,9,12,……(被3除余数是0) 1,4,7,10,13,……(被3除余数是1) 2,5,8,11,14,……(被3除余数是2)

〈3〉在模6的情况下,可将整数分成六类,分别是: 0(mod6):0,6,12,18,24,…… 1(mod6):1,7,13,19,25,…… 2(mod6):2,8,14,20,26,…… 3(mod6):3,9,15,21,27,…… 4(mod6):4,10,16,22,29,…… 5(mod6):5,11,17,23,29,…… [经典例题]

例1:求437×309×1993被7除的余数。

思路分析:如果将437×309×1993算出以后,再除以7,从而引得到,即437×309×1993=269120769,此数被7除的余数为1。但是能否寻找更为简变的办法呢? 473≡3(mod7) 309≡1(mod7) 由" 同余的可乘性" 知:

437×309≡3×1(mod7)≡3(mod7) 又因为1993≡5(mod7)

所以:437×309×1993≡3×5(mod7) ≡15(mod7)≡1(mod7) 即:437×309×1993被7除余1。

例2:70个数排成一行,除了两头的两个数以外,每个数的三倍恰好等于它两边两个数的和,这一行最左边的几个数是这样的:0,1,3,8,21,……,问这一行数最右边的一个数被6除的余数是几?

思路分析:如果将这70个数一一列出,得到第70个数后,再用它去除以6得余数,总是可以的,但计算量太大。

即然这70个数中:中间的一个数的3倍是它两边的数的和,那么它们被6除以后的余数是否有类似的规律呢?

0,1,3,8,21,55,144,……被6除的余数依次是 0,1,3,2,3,1,0,……

结果余数有类似的规律,继续观察,可以得到:

0,1,3,2,3,1,0,5,3,4,3,5,0,1,3,2,3,…… 可以看出余数前12个数一段,将重复出现。

70÷2=5……10,第六段的第十个数为4,这便是原来数中第70个数被6除的余数。 思路分析:我们被直接用除法算式,结果如何。 例4、分别求满足下列条件的最小自然数: (1)用3除余1,用5除余1,用7除余1。 (2)用3除余2,用5除余1,用7除余1。 (3)用3除余1,用5除余2,用7除余2。 (4)用3除余2,用7除余4,用11除余1。 思路分析:

(1)该数减去1以后,是3,5和7的最小公倍数105,所以该数的是105+1=106 (2)该数减去1以后是5和7的公倍数。因此我们可以以5和7的公倍数中去寻找答案。下面列举一些同时被5除余1,被7除余1的数,即

1,36,71,106,141,176,211,246,……从以上数中寻找最小的被3除余2的数。 36≡0(mod3),71≡2(mod3),符合条件的最小的数是71。

(3)我们首先列举出被5除余2,被7除余2的数,2,37,72,107,142,177,212,247,……

从以上数中寻找最小的被3除余1的数。

2(mod3),37≡(mod3)、因此符合条件的最小的数是37。 (4)我们从被11除余1的数中寻找答案。

1,12,23,34,45,56,67,78,89,100,133,144,155,166,177,188,199,210,232,243,……

1(mod3);1(mod7),不符合 12≡0(mod3),12≡5(mod7)不符合 23≡2(mod3),23≡2(mod7)不符合 34≡1(mod3),34≡6(mod7)不符合 45≡0(mod3),45≡3(mod7)不符合 56≡2(mod3),56≡0(mod7)不符合 67≡1(mod3),67≡4(mod7)不符合 78≡0(mod3),78≡1(mod7)不符合 89≡2(mod3),89≡5(mod7)不符合 100≡1(mod3),100≡2(mod7)不符合 122≡2(mod3),122≡3(mod7)不符合 133≡1(mod3),133≡0(mod7)不符合 144≡1(mod3),144≡4(mod7)不符合 155≡2(mod3),155≡1(mod7)不符合 166≡1(mod3),166≡5(mod7)不符合 177≡0(mod3),177≡2(mod7)不符合 188≡2(mod3),188≡6(mod7)不符合 199≡1(mod3),199≡3(mod7)不符合 210≡0(mod3),210≡0(mod7)不符合 221≡2(mod3),221≡4(mod7)符合

因此符合条件的数是221。 例5判断以下计算是否正确

(1)42784×3968267=[1**********]46 (2)42784×3968267=[1**********]48 思路分析:若直接将右边算出,就可判断

41784×3968267=[1**********]8,可知以上两结果均是错的;但是计算量太大。 如果右式和左式相等,则它们除以某一个数余数一定相同。因为求一个数除以9的余数只需要先求这个数数字之和除以9的余数,便是原数除以9的余数。我考虑上式除以9的余数,如果余数不相同,则上式一定不成立。

(1)从个位数字可知,右式的个位数字只能是8,而右式个位为6,因此上式不成立。 (2)右式和左式的个位数字相同,因而无法断定上式是否成立,但是 4+2+7+8+4=25,25≡7(mod9) 3+9+6+8+2+6+7=41,41≡5(mod9) 42784≡7(mod9);3968267≡5(mod9) 42784×3968267≡35(mod9) ≡8(mod9)

(1+6+9+7+5+9+8+9+4+2+3+4+8)≡3(mod9) 因此(2)式不成立

以上是用" 除9取余数" 来验证结果是否正确,常被称为" 弃九法" 。

不过应该注意,用弃九法可发现错误,但用弃九法没找出错误却不能保证原题一定正确。 习题

1、求16×941×1611被7除的余数。

3、判断结果是否正确:(1)5483×9117=49888511 (2)1226452÷2683=334 4、乘法算式

3145×92653=291093995的横线处漏写了一个数字,你能以最快的办法补出吗?

5、13511,13903,14589被自然数m 除所得余数相同,问m 最大值是多少?

第14讲 数论之同余与余数问题

【和差积的余数同余余数的和差积】

【1】

【解析】(9+7+2)×(9-7) ×(7-2)=18×2×5=180,180除以11余4. 【2】

【解】3、6、9除以3,余数是0,所以只须看表达式1

3

6

9

1

+22+44+55+77+88除以3余几.

注意:如果a 除以3余a 1, b 除以3余b 1. ,那 a ×b 除以3所得的余数就是内a 1×b 1除以3所得的余数 因为4、7除以3余1,所以4、7,除以3,余数也是1 . 因为5、8除以3余2,所以5、8除以3,余数与2, 以3 余2 , 于是1

1

4

7

585

28除以3的余数相同而24=16 除以3余1,所以25=24×2除

28=24×24除以3余l (=1×1)

+22+44+55+77+88除以3,所得余数与l +4+l +2+1+1除以3,所得余数相同,即余数是1 .

【3】

【解】 有已知,乙,丙,丁三人取走的七盒中,糖的块数是丁所取糖块数的5倍. 八盒糖的总块数是

9+17+24+28+30+31+33+44=216 216除以5的余数为1,所以甲取走的一盒除以5余1. 因此甲取走的一盒中有31块奶糖. 【4】

【解法1】 甲余11人,乙余36-11=25人. 甲团人数与乙团人数的积除以36,余数与11×25除以36的余数相同,即余23. 所以最后一卷拍了23张,还可拍36-23=13张.

【解法2】因为除去最后一辆车,其它个车里两团代表人数都是36的倍数,所以剩下胶片是最后一辆车里两团代表拍完照留下的. 25×11÷36=7……23 还可拍36-23=13(张).

【5】

【分析】任何数乘方的尾数都是4 个数一周期.

7是7、9、3、1循环,因为2010÷4 =502 … 2,所以2017

98

2010

尾数是9.

8 是8、4、2、6循环,因为98 ÷4余2,所以10765868尾数是4 .

9 是9、1、9、9循环,因为2009÷4余1 ,所以2009

2009

尾的数是9 .

9+9×4=45,个位为5. 【6】

【分析】 求结果除以l0的余数即求从l 到2005 这2005 个数的个位数字是10 个一循环的,而对于一个数的幂方的个位数,我们知道它总是4 个一循环的,因此把每个加数的个位数按20 个一组,则不同组中对应的数字应该是一样的.

首先计算1+2+3+4+L +20的个位数字为M . 2005 个加数中有100 组多5 个数,100 组的个位数是M ×100的个位数即O , 另外5 个数为2001它们和的个位数字是1+4+7+6+5=23 的个位数3.

【7】

【分析】 同余的性质的应用. 【解】 ∵ 143≡3 ( mod7 ) ∴143≡3 ( mod 7) ∵3≡1(mod 7) ∴

6

89

2001

1

2

3

4

20

、20022002、20032003、20042004、20052005,

89

14389≡389≡36⨯14+5≡35≡5 (mod 7) .

【评析】 这类题都是通过找几次方除以7得余数1作为突破,大大简化题目的难度。 【巩固】

【解析】2011÷8余3,

20112009

32009

除以8的余数相同,3×3除以8余1,所以

20112009≡32009≡32⨯1004+1≡3(mod8)

【同余-用于求除数】同余:a ÷x 余r, b÷x 余r ,则(a-b)是x 的倍数。

【基础知识练习】

【分析】 所求自然数减去 63 的差可被 247 与 248 整除,再考虑这个差被 26 除的余数. 【解】 设所求自然数减去63,差是 A ,则 A 被 247 与 248 整除,

247 = 19×13 , 248=2 ×124

所以 A 被13与2整除,13与2 互质,得 A 被 26 整除.原来的自然数是 A + 63 ,所以只要考

虑 63 被 26 除后的余数.

63 = 26×2+ 11

因此这个自然数被 26 除余11 答:所求余数是11.

【评析】 如果一个整数能被甲、乙两数整除,并不能得出它被甲、乙两数的积整除.在甲、乙两数互质时,才能导出这个数被甲、乙两数的积整除. 【1】

【解析】由85-69=16,93-85=8,推出A=8或4或2,97÷8=12……1. 所以丁团分成每组A 人的若干组后还剩1人。 【2】

【解析】 这个数A 除55l,745个数去除551,745,1,1133,1327, 所得的余数相同, 所以有551,745,1133,1327两两做差而得到的数一定是除数A 的倍数.

1327-1133=194,1133-745=388,745-551=194,1327-745=582,1327-551=776,1133-551=582.

这些数都是A 的倍数, 所以A 是它们的公约数, 而它们的最大公约数(194,388,194,582,776,582)=194. 所以, 这个数最大可能为194. 【3】

【分析与解】 设这个除数为M, 设它除63,90,130所得的余数依次为a,b,c, 商依次为A,B,C . 63÷M=A……a 90÷M=B……b 130÷M=C……c

a+b+c=25,则(63+90+130)-(a+b+c)=(A+B+C)×M, 即283-25=258=(A+B+C)×M.

所以M 是258的约数. 258=2×3×43, 显然当除数M 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,所以均不满足.

而当除数M 为43×2, 43×3, 43×2×3时, 它除63的余数均是63, 所以也不满足. 那么除数M 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.

【余数三大类问题-用于求被除数】

(1)余同:最小公倍数的倍数+余数,(2)差同(差=除数-余数) :最小公倍数的倍数-差 (3)都不同:结合中国剩余定理与不定方程两边对某数求余数的方法。 【1】

【分析】 N 加上 1 ,就可以被 10 、 9 、 8 、 … 、 2 整除.

【解】 由于N 十l 被10、9、8、…、2整除,而10、 9 、 8 、 … 、 2 的最小公倍数是

5×9×8×7=2520

因此, N 十 1 被 2520 整除. N 的最小值是

2520 一 1 = 2519

答: N 的最小值是 2519 .

【2】

【解】设这个数为23a +7,因为它除以19余9,所以,23a +7一9 =19a+4a 一2被19整除,即4a 一2被19整除.令a = l , 2 ,…,代入检验,在 a = 10 时,4a -2 = 38 第一次被19整除,所以所求的自然教最小是23×10+7 = 237 【3】

【分析与解】设这个圆圈有n 个孔, 那么有n 除以3余1,n 除以5余1.n 能被7整除.

则将n-1是3、5的倍数, 即是15的倍数, 所以n=15t+1,又因为凡是7的倍数, 即15t+1=7A,将系数与常数对7取模, 有t+1≡0(mod7),所以t 取6或6与7的倍数和.

对应孔数为15×6+l=91或91与105的倍数和,满足题意的孔数只有91.

即这个圆圈上共有91个孔.

【活学活用】

【1】

【解析一:教材方法】甲、乙两数的差被 3 整除,即甲、乙两数被 3 除的余数相同.

一个自然数被 3 除,余数只有 3 种情况,即0、1、2.

由分析可知:甲、乙两数被 3 除,余数相同,下面分三种情况讨论

(1) 如果甲、乙两数被 3 除都余 1 ,那么,它们的和被 3 整除,不符合题意. (2)

如果甲、乙两数被 3 除都余 1 ,那么,它们的和被 3 除余 2 , 也不符合题意.

(3) 如果甲、乙两数被 3 除都余 2 ,那么,它们的和被 3 除正好余 l . 答:甲数被 3 除的余数是 2 .

【解析二:致远推荐】A+B=3m+1,A-B=3n,解得2A=3m+3n+1,所以A=[3×(m+n)+1]÷2,无论m+n为奇数还是偶数,

A 除以3余2. 【2】

【解析】 设a 、b 、c 为连续三项,则

c= 3×b 一a

考虑原数列各项除以3所得的余数,组成数列 0 , l , 0 , 2 , 0 , l , 0 , 2, … 每4项重复出现

考虑原数列各项除以2所得的余数,组成数列 0,1,1,0,1,1,0,1,1,…, 每3项重复出现.

因此,原数列最右边的(第70个)数,除以3余1(70 = 4×17+2),除以2 所余0(70=3×23+1) 于是最右一个数被6除余4. 【3】 【分析】 算出

20042004÷7 所得的余数,便可推得结论.若把 2004连乘,用所得的结果除以 7 ,计算

太复杂了!因此先找出与 2004 除以 7同余的最小数,然后根据余数的有关性质解题. 【解】 因为 2004 除以 7 的余数是 2 .

所以 而2

200420047 与22004÷7 的余数相同.

2004

(2) = =

÷7与1

668

3668

668

8668=(7+1)

所以2

2004

÷7=1÷7的余数相同.

故2004

2004

÷7 的余数为 1 .

2004

因为今天是星期一,所以再过2004

m

天是星期二.

【评析】 若 a =pq +r ,则a ÷q 与r ÷q 余数相同,在遇到一些非常大的数的若干次幂时,可使用幂的相关性质进行分解,使大数化成小数,如:a

m ⨯n

m

=(a

m n

) , a m+n=a m ⋅a n .

【天天练】

【1】

【解】 甲数是13的倍数加7,乙数是13的倍数加9,所以它们的积是13的倍数加7×9,而7×9除以13余11,所以甲、乙的积除以13余11 . 【2】

【解】 甲、乙手中卡片上的数之和必是3的倍数. 六张卡片上的数分别除以3,依次余2、1、0、0、1、l ,推知只有后五个数之和能被3整除,所以丙手中卡片上的数是1193 . 【3】

【解析】如下表所示:

盘是最多的。

【4】

【解】 1477一49 = 1428 是这两位数的倍数

又1428=2×2×3×7×17

=51×28

=68×21

=84×17

因此,所求的两位数51或68或84

【5】

【解】由1992÷46=43… …14得1992=46×43+14,所以a= 43,r =14.

【6】

【分析】 这个整数除300、262得到相同的余数.所以300一262的差,一定被这个整数整除.也就是说,

这个整数是300一262的因数.同样,这个整数也是300一205的因数.

【解】 300一 262 = 38 =2×19

300 一 205 = 95 = 5×19

所以这个整数是 19 .

答:这个整数是 19 .

【评析】 同余问题转化为整除问题,是解决这类问题的常用方法.

【7】

【解】 200一5 = 195 . 300一l = 299 , 400一10 = 390

195 , 299 , 390 的最大公约数是13于是,这个数是13 .

【8】

【解】2008 被这样的自然数除余数是10 ,那么,1998 就是这些自然数的倍数,换句话说,我们要求1998 的约数有几个,但注意到除数比余数大,所以我们要求的是1998 的约数中那些大于10 的,枚举显然不可取,我们考虑用约数个数公式: 1998=2×3×37 , d (1998) =(l+l) ×(3+l) (1+l) =16

其中小于10 的约数有l, 2, 3, 6, 9,去掉它们还有11 个,因此这样的自然数共有11个.

【评析】 注意到除数比余数大. 3101,126,173,193被3除的余数分别为2,0,2,1,故他们之间的比赛盘数如上表,由表可以看出,126号运动员打了5

【9】

【分析】 同余的性质5的应用.若a ≡b ( mod m) , c≡d ( mod m),那么ac ≡bd ( mod m) (可乘性).

【解】

∵ 418≡2 (mod 13),

814≡8 (mod 13), 1616≡4(mod 13),

∴ 根据同余的性质5 可得

418×814×1616≡2×8×4≡64≡12 (mod 13) .

所以,乘积418 火81 生只1616 除以13 余数是12 .

【评析】 若先求乘积,再求余数,计算量太大.利用同余的性质可以使“大数化小”,减少计算量.

【10】

【分析】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).当余数之和大于除数时,所求余数等于余数之和再除以c 的余数.

【解】 根据递推关系把这串数除以9的余数列出来如下:

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l 、3、8、4、6、2、7、O 、5、l 、3,…

发现恰好每9个一循环,2000被9 除余数是2 ,所以第200个和第2 个一样除以9 的余数是3 .

【11】

【解】 去掉3人后,总数被3、5、7整除,因而是105的倍数,原人数在90~110之间,因而是105+3=108.

【12】

【解】 [3,4,5,6]=60,60-1=59(人) 答:上体育课的同学最少有59名.

【13】

【解析】 到会人数加上1,正好是9与7的公倍数,因而是63的倍数. 这个数除以5余4,在63的小于200的倍数63 , 126 , 189中,只有189满足这一条件. 因此到会的代表有l88(= 189一l )人

【14】

【解析】如果 A = 35 ,则它被 14 除的余数是 7 .

如果 A 大于 35 ,则 A 一 35 能被 1981 和 1982 整除.又

1981=7×283

能被 7 整除,且 1982 能被 2 整除,所以 A 一 35 能被 14 整除.

由 A =( A 一 35 ) + 35

知 A 被 14 除的余数就是 35 被 14 除的余数,为 7 .

答: A 被 14 除的余数是 7 .

【15】

解:由题意( 63 + 91 + 129 )一 25 = 258

能被所求的整数整除258 = 2×3×43

因为三个余数的和是25,所以其中一定有一个余数大于8,从而这个整数大于 8 .另外,这个整数不会超过被除数 63 . 因此,符合条件的只有 43 .

答:所求的整数是 43 .

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小学奥数竞赛专题之同余问题 [专题介绍]:同余问题

生活中我会经常遇到与余数有关的问题,比如:某年级有将近400名学生。有一次演出节目排队时出现:如果每8人站成一列则多余1人;如果改为每9人站成一列则仍多余1人;结果发现现成每10人结成一列,结果还是多余1人;聪名的你知道该年级共有学生多少名吗?

假设有一名学生不参加演出,则结果一定是不管每列站8人或9人或10人都将刚好站齐。因此此时学生人数应是8、9、10公倍数,而8、9、10的最小公倍数是360,因此可知该年级共有361人。

研究与余数有关的问题,能帮助我们解决很多较为复杂的问题。 [分析]

1、两个整数a 和b ,除以一个大于1的自然数m 所得余数相同,就称a 和b 对于模m 同余或称a 和b 在模m 下同余,即a≡b(modm ) 2、同余的重要性质及举例。 〈1〉a≡a(modm )(a 为任意自然) 〈2〉若a≡b(modm ),则b≡a(modm )

〈3〉若a≡b(modm ),b≡c(modm )则a≡c(modm ) 〈4〉若a≡b(modm ),则ac≡bc(modm )

〈5〉若a≡b(modm ),c≡d(modm ),则ac=bd(modm ) 〈6〉若a≡b(modm )则an≡bm(modm )

其中性质〈3〉常被称为" 同余的可传递性" ,性质〈4〉、〈5〉常被称为" 同余的可乘性," 性质〈6〉常被称为" 同余的可开方性" 注意:一般地同余没有" 可除性" ,但是:

如果:ac=bc(modm )且(c ,m )=1则a≡b(modm ) 3、整数分类:

〈1〉用2来将整数分类,分为两类: 1,3,5,7,9,……(奇数)

0,2,4,6,8,……(偶数) 〈2〉用3来将整数分类,分为三类: 0,3,6,9,12,……(被3除余数是0) 1,4,7,10,13,……(被3除余数是1) 2,5,8,11,14,……(被3除余数是2)

〈3〉在模6的情况下,可将整数分成六类,分别是: 0(mod6):0,6,12,18,24,…… 1(mod6):1,7,13,19,25,…… 2(mod6):2,8,14,20,26,…… 3(mod6):3,9,15,21,27,…… 4(mod6):4,10,16,22,29,…… 5(mod6):5,11,17,23,29,…… [经典例题]

例1:求437×309×1993被7除的余数。

思路分析:如果将437×309×1993算出以后,再除以7,从而引得到,即437×309×1993=269120769,此数被7除的余数为1。但是能否寻找更为简变的办法呢? 473≡3(mod7) 309≡1(mod7) 由" 同余的可乘性" 知:

437×309≡3×1(mod7)≡3(mod7) 又因为1993≡5(mod7)

所以:437×309×1993≡3×5(mod7) ≡15(mod7)≡1(mod7) 即:437×309×1993被7除余1。

例2:70个数排成一行,除了两头的两个数以外,每个数的三倍恰好等于它两边两个数的和,这一行最左边的几个数是这样的:0,1,3,8,21,……,问这一行数最右边的一个数被6除的余数是几?

思路分析:如果将这70个数一一列出,得到第70个数后,再用它去除以6得余数,总是可以的,但计算量太大。

即然这70个数中:中间的一个数的3倍是它两边的数的和,那么它们被6除以后的余数是否有类似的规律呢?

0,1,3,8,21,55,144,……被6除的余数依次是 0,1,3,2,3,1,0,……

结果余数有类似的规律,继续观察,可以得到:

0,1,3,2,3,1,0,5,3,4,3,5,0,1,3,2,3,…… 可以看出余数前12个数一段,将重复出现。

70÷2=5……10,第六段的第十个数为4,这便是原来数中第70个数被6除的余数。 思路分析:我们被直接用除法算式,结果如何。 例4、分别求满足下列条件的最小自然数: (1)用3除余1,用5除余1,用7除余1。 (2)用3除余2,用5除余1,用7除余1。 (3)用3除余1,用5除余2,用7除余2。 (4)用3除余2,用7除余4,用11除余1。 思路分析:

(1)该数减去1以后,是3,5和7的最小公倍数105,所以该数的是105+1=106 (2)该数减去1以后是5和7的公倍数。因此我们可以以5和7的公倍数中去寻找答案。下面列举一些同时被5除余1,被7除余1的数,即

1,36,71,106,141,176,211,246,……从以上数中寻找最小的被3除余2的数。 36≡0(mod3),71≡2(mod3),符合条件的最小的数是71。

(3)我们首先列举出被5除余2,被7除余2的数,2,37,72,107,142,177,212,247,……

从以上数中寻找最小的被3除余1的数。

2(mod3),37≡(mod3)、因此符合条件的最小的数是37。 (4)我们从被11除余1的数中寻找答案。

1,12,23,34,45,56,67,78,89,100,133,144,155,166,177,188,199,210,232,243,……

1(mod3);1(mod7),不符合 12≡0(mod3),12≡5(mod7)不符合 23≡2(mod3),23≡2(mod7)不符合 34≡1(mod3),34≡6(mod7)不符合 45≡0(mod3),45≡3(mod7)不符合 56≡2(mod3),56≡0(mod7)不符合 67≡1(mod3),67≡4(mod7)不符合 78≡0(mod3),78≡1(mod7)不符合 89≡2(mod3),89≡5(mod7)不符合 100≡1(mod3),100≡2(mod7)不符合 122≡2(mod3),122≡3(mod7)不符合 133≡1(mod3),133≡0(mod7)不符合 144≡1(mod3),144≡4(mod7)不符合 155≡2(mod3),155≡1(mod7)不符合 166≡1(mod3),166≡5(mod7)不符合 177≡0(mod3),177≡2(mod7)不符合 188≡2(mod3),188≡6(mod7)不符合 199≡1(mod3),199≡3(mod7)不符合 210≡0(mod3),210≡0(mod7)不符合 221≡2(mod3),221≡4(mod7)符合

因此符合条件的数是221。 例5判断以下计算是否正确

(1)42784×3968267=[1**********]46 (2)42784×3968267=[1**********]48 思路分析:若直接将右边算出,就可判断

41784×3968267=[1**********]8,可知以上两结果均是错的;但是计算量太大。 如果右式和左式相等,则它们除以某一个数余数一定相同。因为求一个数除以9的余数只需要先求这个数数字之和除以9的余数,便是原数除以9的余数。我考虑上式除以9的余数,如果余数不相同,则上式一定不成立。

(1)从个位数字可知,右式的个位数字只能是8,而右式个位为6,因此上式不成立。 (2)右式和左式的个位数字相同,因而无法断定上式是否成立,但是 4+2+7+8+4=25,25≡7(mod9) 3+9+6+8+2+6+7=41,41≡5(mod9) 42784≡7(mod9);3968267≡5(mod9) 42784×3968267≡35(mod9) ≡8(mod9)

(1+6+9+7+5+9+8+9+4+2+3+4+8)≡3(mod9) 因此(2)式不成立

以上是用" 除9取余数" 来验证结果是否正确,常被称为" 弃九法" 。

不过应该注意,用弃九法可发现错误,但用弃九法没找出错误却不能保证原题一定正确。 习题

1、求16×941×1611被7除的余数。

3、判断结果是否正确:(1)5483×9117=49888511 (2)1226452÷2683=334 4、乘法算式

3145×92653=291093995的横线处漏写了一个数字,你能以最快的办法补出吗?

5、13511,13903,14589被自然数m 除所得余数相同,问m 最大值是多少?

第14讲 数论之同余与余数问题

【和差积的余数同余余数的和差积】

【1】

【解析】(9+7+2)×(9-7) ×(7-2)=18×2×5=180,180除以11余4. 【2】

【解】3、6、9除以3,余数是0,所以只须看表达式1

3

6

9

1

+22+44+55+77+88除以3余几.

注意:如果a 除以3余a 1, b 除以3余b 1. ,那 a ×b 除以3所得的余数就是内a 1×b 1除以3所得的余数 因为4、7除以3余1,所以4、7,除以3,余数也是1 . 因为5、8除以3余2,所以5、8除以3,余数与2, 以3 余2 , 于是1

1

4

7

585

28除以3的余数相同而24=16 除以3余1,所以25=24×2除

28=24×24除以3余l (=1×1)

+22+44+55+77+88除以3,所得余数与l +4+l +2+1+1除以3,所得余数相同,即余数是1 .

【3】

【解】 有已知,乙,丙,丁三人取走的七盒中,糖的块数是丁所取糖块数的5倍. 八盒糖的总块数是

9+17+24+28+30+31+33+44=216 216除以5的余数为1,所以甲取走的一盒除以5余1. 因此甲取走的一盒中有31块奶糖. 【4】

【解法1】 甲余11人,乙余36-11=25人. 甲团人数与乙团人数的积除以36,余数与11×25除以36的余数相同,即余23. 所以最后一卷拍了23张,还可拍36-23=13张.

【解法2】因为除去最后一辆车,其它个车里两团代表人数都是36的倍数,所以剩下胶片是最后一辆车里两团代表拍完照留下的. 25×11÷36=7……23 还可拍36-23=13(张).

【5】

【分析】任何数乘方的尾数都是4 个数一周期.

7是7、9、3、1循环,因为2010÷4 =502 … 2,所以2017

98

2010

尾数是9.

8 是8、4、2、6循环,因为98 ÷4余2,所以10765868尾数是4 .

9 是9、1、9、9循环,因为2009÷4余1 ,所以2009

2009

尾的数是9 .

9+9×4=45,个位为5. 【6】

【分析】 求结果除以l0的余数即求从l 到2005 这2005 个数的个位数字是10 个一循环的,而对于一个数的幂方的个位数,我们知道它总是4 个一循环的,因此把每个加数的个位数按20 个一组,则不同组中对应的数字应该是一样的.

首先计算1+2+3+4+L +20的个位数字为M . 2005 个加数中有100 组多5 个数,100 组的个位数是M ×100的个位数即O , 另外5 个数为2001它们和的个位数字是1+4+7+6+5=23 的个位数3.

【7】

【分析】 同余的性质的应用. 【解】 ∵ 143≡3 ( mod7 ) ∴143≡3 ( mod 7) ∵3≡1(mod 7) ∴

6

89

2001

1

2

3

4

20

、20022002、20032003、20042004、20052005,

89

14389≡389≡36⨯14+5≡35≡5 (mod 7) .

【评析】 这类题都是通过找几次方除以7得余数1作为突破,大大简化题目的难度。 【巩固】

【解析】2011÷8余3,

20112009

32009

除以8的余数相同,3×3除以8余1,所以

20112009≡32009≡32⨯1004+1≡3(mod8)

【同余-用于求除数】同余:a ÷x 余r, b÷x 余r ,则(a-b)是x 的倍数。

【基础知识练习】

【分析】 所求自然数减去 63 的差可被 247 与 248 整除,再考虑这个差被 26 除的余数. 【解】 设所求自然数减去63,差是 A ,则 A 被 247 与 248 整除,

247 = 19×13 , 248=2 ×124

所以 A 被13与2整除,13与2 互质,得 A 被 26 整除.原来的自然数是 A + 63 ,所以只要考

虑 63 被 26 除后的余数.

63 = 26×2+ 11

因此这个自然数被 26 除余11 答:所求余数是11.

【评析】 如果一个整数能被甲、乙两数整除,并不能得出它被甲、乙两数的积整除.在甲、乙两数互质时,才能导出这个数被甲、乙两数的积整除. 【1】

【解析】由85-69=16,93-85=8,推出A=8或4或2,97÷8=12……1. 所以丁团分成每组A 人的若干组后还剩1人。 【2】

【解析】 这个数A 除55l,745个数去除551,745,1,1133,1327, 所得的余数相同, 所以有551,745,1133,1327两两做差而得到的数一定是除数A 的倍数.

1327-1133=194,1133-745=388,745-551=194,1327-745=582,1327-551=776,1133-551=582.

这些数都是A 的倍数, 所以A 是它们的公约数, 而它们的最大公约数(194,388,194,582,776,582)=194. 所以, 这个数最大可能为194. 【3】

【分析与解】 设这个除数为M, 设它除63,90,130所得的余数依次为a,b,c, 商依次为A,B,C . 63÷M=A……a 90÷M=B……b 130÷M=C……c

a+b+c=25,则(63+90+130)-(a+b+c)=(A+B+C)×M, 即283-25=258=(A+B+C)×M.

所以M 是258的约数. 258=2×3×43, 显然当除数M 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,所以均不满足.

而当除数M 为43×2, 43×3, 43×2×3时, 它除63的余数均是63, 所以也不满足. 那么除数M 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.

【余数三大类问题-用于求被除数】

(1)余同:最小公倍数的倍数+余数,(2)差同(差=除数-余数) :最小公倍数的倍数-差 (3)都不同:结合中国剩余定理与不定方程两边对某数求余数的方法。 【1】

【分析】 N 加上 1 ,就可以被 10 、 9 、 8 、 … 、 2 整除.

【解】 由于N 十l 被10、9、8、…、2整除,而10、 9 、 8 、 … 、 2 的最小公倍数是

5×9×8×7=2520

因此, N 十 1 被 2520 整除. N 的最小值是

2520 一 1 = 2519

答: N 的最小值是 2519 .

【2】

【解】设这个数为23a +7,因为它除以19余9,所以,23a +7一9 =19a+4a 一2被19整除,即4a 一2被19整除.令a = l , 2 ,…,代入检验,在 a = 10 时,4a -2 = 38 第一次被19整除,所以所求的自然教最小是23×10+7 = 237 【3】

【分析与解】设这个圆圈有n 个孔, 那么有n 除以3余1,n 除以5余1.n 能被7整除.

则将n-1是3、5的倍数, 即是15的倍数, 所以n=15t+1,又因为凡是7的倍数, 即15t+1=7A,将系数与常数对7取模, 有t+1≡0(mod7),所以t 取6或6与7的倍数和.

对应孔数为15×6+l=91或91与105的倍数和,满足题意的孔数只有91.

即这个圆圈上共有91个孔.

【活学活用】

【1】

【解析一:教材方法】甲、乙两数的差被 3 整除,即甲、乙两数被 3 除的余数相同.

一个自然数被 3 除,余数只有 3 种情况,即0、1、2.

由分析可知:甲、乙两数被 3 除,余数相同,下面分三种情况讨论

(1) 如果甲、乙两数被 3 除都余 1 ,那么,它们的和被 3 整除,不符合题意. (2)

如果甲、乙两数被 3 除都余 1 ,那么,它们的和被 3 除余 2 , 也不符合题意.

(3) 如果甲、乙两数被 3 除都余 2 ,那么,它们的和被 3 除正好余 l . 答:甲数被 3 除的余数是 2 .

【解析二:致远推荐】A+B=3m+1,A-B=3n,解得2A=3m+3n+1,所以A=[3×(m+n)+1]÷2,无论m+n为奇数还是偶数,

A 除以3余2. 【2】

【解析】 设a 、b 、c 为连续三项,则

c= 3×b 一a

考虑原数列各项除以3所得的余数,组成数列 0 , l , 0 , 2 , 0 , l , 0 , 2, … 每4项重复出现

考虑原数列各项除以2所得的余数,组成数列 0,1,1,0,1,1,0,1,1,…, 每3项重复出现.

因此,原数列最右边的(第70个)数,除以3余1(70 = 4×17+2),除以2 所余0(70=3×23+1) 于是最右一个数被6除余4. 【3】 【分析】 算出

20042004÷7 所得的余数,便可推得结论.若把 2004连乘,用所得的结果除以 7 ,计算

太复杂了!因此先找出与 2004 除以 7同余的最小数,然后根据余数的有关性质解题. 【解】 因为 2004 除以 7 的余数是 2 .

所以 而2

200420047 与22004÷7 的余数相同.

2004

(2) = =

÷7与1

668

3668

668

8668=(7+1)

所以2

2004

÷7=1÷7的余数相同.

故2004

2004

÷7 的余数为 1 .

2004

因为今天是星期一,所以再过2004

m

天是星期二.

【评析】 若 a =pq +r ,则a ÷q 与r ÷q 余数相同,在遇到一些非常大的数的若干次幂时,可使用幂的相关性质进行分解,使大数化成小数,如:a

m ⨯n

m

=(a

m n

) , a m+n=a m ⋅a n .

【天天练】

【1】

【解】 甲数是13的倍数加7,乙数是13的倍数加9,所以它们的积是13的倍数加7×9,而7×9除以13余11,所以甲、乙的积除以13余11 . 【2】

【解】 甲、乙手中卡片上的数之和必是3的倍数. 六张卡片上的数分别除以3,依次余2、1、0、0、1、l ,推知只有后五个数之和能被3整除,所以丙手中卡片上的数是1193 . 【3】

【解析】如下表所示:

盘是最多的。

【4】

【解】 1477一49 = 1428 是这两位数的倍数

又1428=2×2×3×7×17

=51×28

=68×21

=84×17

因此,所求的两位数51或68或84

【5】

【解】由1992÷46=43… …14得1992=46×43+14,所以a= 43,r =14.

【6】

【分析】 这个整数除300、262得到相同的余数.所以300一262的差,一定被这个整数整除.也就是说,

这个整数是300一262的因数.同样,这个整数也是300一205的因数.

【解】 300一 262 = 38 =2×19

300 一 205 = 95 = 5×19

所以这个整数是 19 .

答:这个整数是 19 .

【评析】 同余问题转化为整除问题,是解决这类问题的常用方法.

【7】

【解】 200一5 = 195 . 300一l = 299 , 400一10 = 390

195 , 299 , 390 的最大公约数是13于是,这个数是13 .

【8】

【解】2008 被这样的自然数除余数是10 ,那么,1998 就是这些自然数的倍数,换句话说,我们要求1998 的约数有几个,但注意到除数比余数大,所以我们要求的是1998 的约数中那些大于10 的,枚举显然不可取,我们考虑用约数个数公式: 1998=2×3×37 , d (1998) =(l+l) ×(3+l) (1+l) =16

其中小于10 的约数有l, 2, 3, 6, 9,去掉它们还有11 个,因此这样的自然数共有11个.

【评析】 注意到除数比余数大. 3101,126,173,193被3除的余数分别为2,0,2,1,故他们之间的比赛盘数如上表,由表可以看出,126号运动员打了5

【9】

【分析】 同余的性质5的应用.若a ≡b ( mod m) , c≡d ( mod m),那么ac ≡bd ( mod m) (可乘性).

【解】

∵ 418≡2 (mod 13),

814≡8 (mod 13), 1616≡4(mod 13),

∴ 根据同余的性质5 可得

418×814×1616≡2×8×4≡64≡12 (mod 13) .

所以,乘积418 火81 生只1616 除以13 余数是12 .

【评析】 若先求乘积,再求余数,计算量太大.利用同余的性质可以使“大数化小”,减少计算量.

【10】

【分析】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).当余数之和大于除数时,所求余数等于余数之和再除以c 的余数.

【解】 根据递推关系把这串数除以9的余数列出来如下:

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l 、3、8、4、6、2、7、O 、5、l 、3,…

发现恰好每9个一循环,2000被9 除余数是2 ,所以第200个和第2 个一样除以9 的余数是3 .

【11】

【解】 去掉3人后,总数被3、5、7整除,因而是105的倍数,原人数在90~110之间,因而是105+3=108.

【12】

【解】 [3,4,5,6]=60,60-1=59(人) 答:上体育课的同学最少有59名.

【13】

【解析】 到会人数加上1,正好是9与7的公倍数,因而是63的倍数. 这个数除以5余4,在63的小于200的倍数63 , 126 , 189中,只有189满足这一条件. 因此到会的代表有l88(= 189一l )人

【14】

【解析】如果 A = 35 ,则它被 14 除的余数是 7 .

如果 A 大于 35 ,则 A 一 35 能被 1981 和 1982 整除.又

1981=7×283

能被 7 整除,且 1982 能被 2 整除,所以 A 一 35 能被 14 整除.

由 A =( A 一 35 ) + 35

知 A 被 14 除的余数就是 35 被 14 除的余数,为 7 .

答: A 被 14 除的余数是 7 .

【15】

解:由题意( 63 + 91 + 129 )一 25 = 258

能被所求的整数整除258 = 2×3×43

因为三个余数的和是25,所以其中一定有一个余数大于8,从而这个整数大于 8 .另外,这个整数不会超过被除数 63 . 因此,符合条件的只有 43 .

答:所求的整数是 43 .

学习最好的朋友是谦虚地向别人学习好的方面! 09年秋季五年级第14讲-数论之同余与余数问题教师版 Page12of12


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