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1、第38講 應(yīng)用同余問題
一、知識(shí)要點(diǎn)
同余這個(gè)概念最初是由偉大的德國(guó)數(shù)學(xué)家高斯發(fā)現(xiàn)的。同余的定義是這樣的:
兩個(gè)整數(shù)a,b,如果它們除以同一自然數(shù)m所得的余數(shù)想同,則稱a,b對(duì)于模m同余。記作:a≡b(mod?。恚?。讀做:a同余于b模m。比如,12除以5,47除以5,它們有相同的余數(shù)2,這時(shí)我們就說,對(duì)于除數(shù)5,12和47同余,記做12≡47(mod 5)。
同余的性質(zhì)比較多,主要有以下一些:
性質(zhì)(1):對(duì)于同一個(gè)除數(shù),兩個(gè)數(shù)之和(或差)與它們的余數(shù)之和(或差)同余。比如:32除以5余數(shù)是2,19除以5余數(shù)是4,兩個(gè)余數(shù)的和是2+4=6?!?2+19”除以5的余數(shù)就恰好等于它們的余
2、數(shù)和6除以5的余數(shù)。也就是說,對(duì)于除數(shù)5,“32+19”與它們的余數(shù)和“2+4”同余,用符號(hào)表示就是:32≡2(mod 5),19≡4(mod 5),32+19≡2+4≡1(mod 5)
性質(zhì)(2):對(duì)于同一個(gè)除數(shù),兩個(gè)數(shù)的乘積與它們余數(shù)的乘積同余。
性質(zhì)(3):對(duì)于同一個(gè)除數(shù),如果有兩個(gè)整數(shù)同余,那么它們的差就一定能被這個(gè)除數(shù)整除。
性質(zhì)(4):對(duì)于同一個(gè)除數(shù),如果兩個(gè)整數(shù)同余,那么它們的乘方仍然同余。
應(yīng)用同余性質(zhì)幾萼體的關(guān)鍵是要在正確理解的基礎(chǔ)上靈活運(yùn)用同余性質(zhì)。把求一個(gè)較大的數(shù)除以某數(shù)的余數(shù)問題轉(zhuǎn)化為求一個(gè)較小的數(shù)除以這個(gè)數(shù)的余數(shù),使復(fù)雜的題變簡(jiǎn)單,使困難的題變?nèi)菀住?
二、精
3、講精練
【例題1】求1992×59除以7的余數(shù)。
應(yīng)用同余性質(zhì)(2)可將1992×59轉(zhuǎn)化為求1992除以7和59除以7的余數(shù)的乘積,使計(jì)算簡(jiǎn)化。1992除以7余4,59除以7余3。根據(jù)同余性質(zhì),“4×3”除以7的余數(shù)與“1992×59”除以7的余數(shù)應(yīng)該是相同的,通過求“4×3”除以7的余數(shù)就可知道1992×59除以7的余數(shù)了。
因?yàn)?992×59≡4×3≡5(mod 7)
所以1992×59除以7的余數(shù)是5。
練習(xí)1:
1、求4217×364除以6的余數(shù)。
2、求×12除以13的余數(shù)。
3、求879×4376×5283除以11的余數(shù)。
【
4、例題2】已知2001年的國(guó)慶節(jié)是星期一,求2010年的國(guó)慶節(jié)是星期幾?
一星期有7天,要求2010年的國(guó)慶節(jié)是星期幾,就要求從2001年到2010年的國(guó)慶節(jié)的總天數(shù)被7除的余數(shù)就行了。但在甲酸中,如果我們能充分利用同余性質(zhì),就可以不必算出這個(gè)總天數(shù)。
2001年國(guó)慶節(jié)到2010年國(guó)慶節(jié)之間共有2個(gè)閏年7個(gè)平年,即有“366×2+365×7”天。因?yàn)?66×2≡2×2≡4(mod 7),365×7≡1×7≡0(mod 7),366×2+365×7≡2×2+1×7≡4+0≡4(mod 7)
答:2010年的國(guó)慶節(jié)是星期五。
練習(xí)2:
1、已知2002年元旦是星期二。求2008年元旦是星期
5、幾?
2、已知2002年的“七月一日”是星期一。求2015年的“十月一日”是星期幾?
3、今天是星期四,再過365的15次方是星期幾?
【例題3】求2001的2003次方除以13的余數(shù)。
2001除以13余12,即2001≡12(mod 13)。根據(jù)同余性質(zhì)(4),可知2001的2003次方≡12的2003次方(mod 13),但12的2003次方仍然是一個(gè)很大的值,要求它的余數(shù)比較困難。這時(shí)的關(guān)鍵就是要找出12的幾次方對(duì)模13與1是同余的。經(jīng)試驗(yàn)可知12的平方≡1(mod 13),而2003≡2×1001+1。所以(12的平方)的100
6、1次方≡1的1001(mod 13),即12的2002次方≡1(mod 13),而12的2003次方≡12的2002次方×12。根據(jù)同余性質(zhì)(2)可知12的2002次方×12≡1×12≡12(mod 13)
因?yàn)椋?001的2003次方≡12的2003次方(mod 13)
12的平方≡1(mod 13),而2003≡2×1001+1
12的2003次方≡12的2002次方×12≡1×12≡12(mod 13)
所以2001的2003次方除以13的余數(shù)是12。
練習(xí)3:
1、求12的200次方除以13的余數(shù)。
2、求3的92次方除以21余幾。
3、9個(gè)小朋
7、友坐成一圈,要把35的7次方粒瓜子平均分給他們,最后剩下幾粒?
【例題4】自然數(shù)16520,14903,14177除以m的余數(shù)相同,m最大是多少?
自然數(shù)16520,14903,14177除以m的余數(shù)相同,換句話說就是16520≡14903≡14177(mod m)。根據(jù)同余性質(zhì)(3),這三個(gè)餓數(shù)同余,那么它們的差就能被m整除。要求m最大是多少,就是求它們差的最大公約數(shù)是多少?
因?yàn)?6520—14903=1617=3×7的平方×11
16520—14177=2343=3×11×71
14903—14177=726=2×3×11的平方
M是這些差的公約
8、數(shù),m最大是3×11=33。
練習(xí)4:
1、若2836、4582、5164、6522四個(gè)整數(shù)都被同一個(gè)兩位數(shù)相除,所得的余數(shù)相同。除數(shù)是多少?
2、一個(gè)整數(shù)除226、192、141都得到相同的余數(shù),且余數(shù)不為0,這個(gè)整數(shù)是幾?
3、當(dāng)1991和1769除以某一個(gè)自然數(shù)m時(shí),余數(shù)分別為2和1,那么m最小是多少?
【例題5】某數(shù)用6除余3,用7除余5,用8除余1,這個(gè)數(shù)最小是幾?
我們可從較大的除數(shù)開始嘗試。首先考慮與1模8同余的數(shù),9≡1(mod 8),但9輸以7余數(shù)不是5,所以某數(shù)不是9。17≡1(mod 8),17除以7的余數(shù)也不是5。25
9、≡1(mod 8),25除以7的余數(shù)也不是5。33≡1(mod 8),33除以7的余數(shù)正好是5,而且33除以6余數(shù)正好是3,所以這個(gè)數(shù)最小是33。上面的方法實(shí)際是一種列舉法,也可以簡(jiǎn)化為下面的格式:
被8除余1的數(shù)有:9,17,25,33,41,49,57,65,73,81,89,……其中被7除余5的數(shù)有:33,89,……這些數(shù)中被6除余3的數(shù)最小是33。
練習(xí)5:
1、某數(shù)除以7余1,除以5余1,除以12余9。這個(gè)數(shù)最小是幾?
2、某數(shù)除以7余6,除以5余1,除以11余3,求此數(shù)最小值。
3、在一個(gè)圓圈上有幾十個(gè)孔(如圖38-1),小明像玩跳棋那樣從A孔出發(fā)沿逆時(shí)針方向每隔幾個(gè)孔跳一步,希望一圈以后能跑回A孔,他先試著每隔2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A孔。問:這個(gè)圓圈上共有多少個(gè)孔?