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在我國古代算書《孫子算經》中有這樣一個問題:“今有物不知其數,三三數之剩二,五五數之剩三,七七數之剩二,問物幾何?”意思就是,“一個數除以3余2,除以5余3,除以7余2。求適合這個條件的最小數?”
類似于這個問題的題目,我們稱之為剩余問題。
在《孫子算經》中給出了它的一種解法:三三數之,取數七十,與余數二相乘;五五數之,取數二十一,與余數三相乘;七七數之,取數十五,與余數二相乘。將諸乘積相加,然后減去一百零五的倍數。列式計算就是:70×2+21×3+15×2=233,233大于105的2倍210,則所求最小的數就是233-105×2=23。其中,70、21、15分別是從3、5、7的最小公倍數3×5×7=105中分別除以3、5、7再乘以相應的整數2、1、1得到的。而70、21、15分別除以3、5、7,余數都是1。
在明朝時,數學家程大位把這一解法編成四句歌訣:
三人同行七十(70)稀,五樹梅花廿一(21)枝,
七子團圓正月半(15),除百零五(105)便得知。
在公務員的考試中,也有類似的試題出現。除了使用這種基本方法外,有些題目也有自己的性質,可以采取一些特別的方法。
例1:某數除以11余8,除以13余10,除以17余12,那么這個數的最小可能值是( )
A.140 B.569 C.712 D.998
解析:這道題的三個數分別相乘的結果比較大,都大于100;而三個數的公倍數則超過2000千,因此,用《孫子算經》來解計算量是很大的。
11-8=3,13-10=3,則要求的這個數加上3后,可以被11和13整除,則它加上3后是11和13的最小公倍數11×13=143的倍數,檢驗四個選項,發現四個選項都符合該條件。另外一個已知條件就是,這個數應該加上17-12=5后被17整除,只有D項的998滿足答案。據此,可排除A、B、C。
正確答案:D
例2:1個數除5余3,除6余4,除7余1,這樣的3位數有幾個?
解答:5、6、7的最小公倍數是5×6×7=210,且1000÷210=4……160,則滿足題意的3位數有4個或5個。當滿足條件的最小的數是一個三位數且它小于160時,答案就是5;否則,答案就是4。即當一個數a滿足題意時,a+210n(n=0,1,2,……)也滿足題意。
證明如下:
(a+210n)÷5=a÷5+42,則該余數與a除以5的余數相同。
同理可得a+210n除以6、7的余數分別與a除以6、7的余數相同。
則a+210n和a除以5、6、7的余數都是相同的。
由于5-3=2,6-4=2,則這個數加上2以后,可以被5、6整除,即可以被5、6的最小公倍數30整除,即該數=30n+28(n=1,2,3,……)。又因為該數除以7余1,而28是7的4倍,則30n應該除以7余1,而30÷7=4……2,且2×4=8=7+1,則(30×4)÷7=17……1,則最小的滿足條件的數就是30×4+28=148,是一個三位數。
(a+210n)÷5=a÷5+42,則該余數與a除以5的余數相同。
同理可得a+210n除以6、7的余數分別與a除以6、7的余數相同。
則a+210n和a除以5、6、7的余數都是相同的。
這樣,滿足題意的三位數就是148,148+210=358,148+2×210=568,148+3×210=568=778,148+4×210=988,一共有5個。
例3:籃子里裝有不多于500個蘋果,如果每次二個、每次三個、每次四個、每次五個、每次六個地取出,籃子中都剩下一個蘋果,而如果每次七個地取出,那么沒有蘋果剩下,籃子中共有多少個蘋果?
A.298 B.299 C.300 D.301
解析:由題目可知,答案應該能被7整除,四個選項中,只有D符合這個條件。
另外,蘋果的總數應該是2、3、4、5、6的公倍數再加1,且能被7整除。2、3、4、5、6的最小公倍數是60,則蘋果總數就是60n+1(n=1,2,3,……)。
60n+1應該是7的整數倍,60÷7=8……4,則60n+1=7×8×n+4n+1,即4n+1是7的倍數,用7的1、2、3……倍試算,當4n+1=7×3=21時,n=5時滿足條件的最小值,則60n+1=301。滿足條件的數就是301。
正確答案:D
例4:一支隊伍不超過6000人,列隊時,2人一排,3人一排,4個一排……直至10人一排,最后一排都缺一個人。改為11人一排,最后一排只有1個人。問這一隊伍有多少人?
A.4926人 B.5039人 C.5312人 D.5496人
解析:由10人一排時最后一排缺一人,可知隊伍人數的尾數一定為9,在四個選項中,只有B項是滿足要求的。
另外,所求人數加上1后是2、3、4、5、6、7、8、9、10的公倍數,而6、7、8、9、10的最小公倍數是2520,則所求人數就是2520n-1。2520÷11=229……1,則2520-1是可以被11整除,則滿足條件的數就是2520+2520-1=5039。
正確答案:B
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