小學數學知識問答300例—用“公倍數法”解“孫子問題”
來源:奧數網 文章作者:奧數網整理 2009-11-12 11:08:44

180.怎樣用“公倍數法”解“孫子問題”?
我國古代的《孫子算經》里,曾提出了這樣一個問題:“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?”
翻譯成現代語言就是:“現在有許多物品不知道是多少,三個三個地數余二個,五個五個地數余三個,七個七個地數余二個,問這些物品有多少個?”這個問題通常叫做“孫子定理”或“孫子問題”,它的解法很早就流傳到國外,被稱為“中國剩余定理”。
用公倍數法解這道題的思路是這樣的:先考慮第一個條件,并使其余數為1,從第二、三個條件入手,5和7的公倍數是35,但35÷3的余數為 2,不是 1,而 35×2= 70, 70÷3的余數正好是1,也就是說:能被5、7整除,而被3除余1的數是70。
再考慮第二個條件,也使其余數為1,從第一、三條件入手,3和7的公倍數是21,21÷5的余數正好是1,這說明:能被3和7整除,而被5除余1的數是21。
然后考慮第三個條件,從第一、二條件入手,使其余數也是1, 3和5的公倍數是15,15÷7的余數也恰是1,這說明:能被3和5整除,而被7除余1的數是15。
因此,被5和7整除,而被3除余2的數是70×2=140;被3和7整除,而被5除余 3的數是: 21×3=63;被 3和 5整除,而被7除余2的數是15×2=30。把滿足三個條件的數加起來,所得的和必然是具備被3除余2,被5除余3,被7除余2的特點。
140+63+30=233,這個結果是正確的,但不是唯一的,因為除數3、5、7的最小公倍數是105,233加上或減去若干個105,所得的結果仍然能滿足題目中的全部條件。但減105時,在正整數范圍內,差小于105就可以了。
如果原題最后一問加上“最少”兩個字,即:“最少為幾何?”則:233-105-105=23。這個23是滿足題目條件的最小的一個數。
這個問題的解法,在明朝程大位《算法統宗》里,有如下歌訣:
三人同行七十稀,五樹梅花廿一枝,
七子團圓正半月,除百零五便得知。
這個歌訣所說的計算步驟,與前面敘述過程一樣,列出算式為:
2×70+3×21+2×15=233
233-105-105=23
檢驗:23÷3=7……2 23÷5=4……3
23÷7=3……2w
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