同余问题文档格式.docx
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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×
1993算出以后,再除以7,从而引得到,即437×
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×
1993≡3×
5(mod7)
≡15(mod7)≡1(mod7)
即:
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?
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。
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。
(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=1697598942346
(2)42784×
3968267=1697598981248
若直接将右边算出,就可判断
41784×
3968267=169778335328,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?
数论之同余与余数问题
1、被除数÷
除数=商………余数,被除数=除数×
商+余数
2、和差积的余数同余余数的和差积。
3、同余:
a÷
x余r,b÷
x余r,则(a-b)是x的倍数,这种技巧常用于求除数的题目。
4、求被除数三大类问题:
余同(最小公倍数的倍数加余数),差同(最小公倍数的倍数减差),都不同(剩余定理)。
5、整除与余数:
除以3或9的余数看数字之和,7、11、13是三位一格,奇位和减偶位和(减不够加7、11、13的若干倍),11也可以一位一格,奇位和减偶位和(减不够加11的若干倍)
6、个位数字:
自然数的m次方的个位数字都可以看成4次方1个周期。
7、有规律的余数问题,常利用“和差积的余数同余余数的和差积”,结合周期简化题目。
【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】
、
除以3,余数是0,所以只须看表达式
除以3余几.
注意:
如果a除以3余
b除以3余
.,那a×
b除以3所得的余数就是内
×
除以3所得的余数
因为4、7除以3余1,所以
,除以3,余数也是1.
因为5、8除以3余2,所以
除以3,余数与
除以3的余数相同而
=16除以3余1,所以
=
2除以3余2,
除以3余l(=1×
1)
于是
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=216216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
尾数是9.
8是8、4、2、6循环,因为98÷
4余2,所以
尾数是4.
9是9、1、9、9循环,因为2009÷
4余1,所以
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
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
,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)
∴
≡
(mod7)
∵
≡1(mod7)
≡5(mod7).
【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,
与
除以8的余数相同,3×
3除以8余1,所以
【同余-用于求除数】同余:
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.
【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。
【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.
【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……a90÷
M=B……b130÷
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×
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。
【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
N的最小值是2519.
【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
【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.
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.
【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.
【分析】算出
÷
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
7与
7的余数相同.
而
=
=
所以
7与
7=1÷
7的余数相同.
故
7的余数为1.
因为今天是星期一,所以再过
天是星期二.
【评析】若a=pq+r,则
q与
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:
=
.
【天天练】
【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.
【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.
【解析】如下表所示:
号码
101
126
173
193
盘数
2
1
3
5
101,126,173,193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盘是最多的。
【解】1477一49=1428是这两位数的倍数
又1428=2×
7×
17
=51×
28
=68×
21
=84×
因此,所求的两位数51或68或84
【解】由1992÷
46=43……14得1992=46×
43+14,所以a=43,r=14.
【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×
所以这个整数是19.
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.
【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×
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.
【9】
【分析】同余的性质5的应用.若a≡b(modm),c≡d(modm),那么ac≡bd(modm)(可乘性).
【解】
∵418≡2(mod13),
814≡8(mod13),1616≡4(mod13),
∴根据同余的性质5可得
418×
814×
1616≡2×
4≡64≡12(mod13).
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:
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.
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×
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.
所求的整数是43.
同余问题—提高训练
1(例)、1309被一个