小学数学知识问答300例—用“公倍数法”解“孙子问题”
来源:奥数网 文章作者:奥数网整理 2009-11-12 11:08:44
180.怎样用“公倍数法”解“孙子问题”?
我国古代的《孙子算经》里,曾提出了这样一个问题:“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?”
翻译成现代语言就是:“现在有许多物品不知道是多少,三个三个地数余二个,五个五个地数余三个,七个七个地数余二个,问这些物品有多少个?”这个问题通常叫做“孙子定理”或“孙子问题”,它的解法很早就流传到国外,被称为“中国剩余定理”。
用公倍数法解这道题的思路是这样的:先考虑第一个条件,并使其余数为1,从第二、三个条件入手,5和7的公倍数是35,但35÷3的余数为 2,不是 1,而 35×2= 70, 70÷3的余数正好是1,也就是说:能被5、7整除,而被3除余1的数是70。
再考虑第二个条件,也使其余数为1,从第一、三条件入手,3和7的公倍数是21,21÷5的余数正好是1,这说明:能被3和7整除,而被5除余1的数是21。
然后考虑第三个条件,从第一、二条件入手,使其余数也是1, 3和5的公倍数是15,15÷7的余数也恰是1,这说明:能被3和5整除,而被7除余1的数是15。
因此,被5和7整除,而被3除余2的数是70×2=140;被3和7整除,而被5除余 3的数是: 21×3=63;被 3和 5整除,而被7除余2的数是15×2=30。把满足三个条件的数加起来,所得的和必然是具备被3除余2,被5除余3,被7除余2的特点。
140+63+30=233,这个结果是正确的,但不是唯一的,因为除数3、5、7的最小公倍数是105,233加上或减去若干个105,所得的结果仍然能满足题目中的全部条件。但减105时,在正整数范围内,差小于105就可以了。
如果原题最后一问加上“最少”两个字,即:“最少为几何?”则:233-105-105=23。这个23是满足题目条件的最小的一个数。
这个问题的解法,在明朝程大位《算法统宗》里,有如下歌诀:
三人同行七十稀,五树梅花廿一枝,
七子团圆正半月,除百零五便得知。
这个歌诀所说的计算步骤,与前面叙述过程一样,列出算式为:
2×70+3×21+2×15=233
233-105-105=23
检验:23÷3=7……2 23÷5=4……3
23÷7=3……2w
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