三、余數
在整數除法運算中,除了前面說過的“能整除”情形外,更多的是不能整除的情形,例如 95÷3, 48÷5.不能整除就產生了余數.通常的表示是:
65÷3=21…… 2, 38÷5=7…… 3.
上面兩個算式中2和3就是余數,寫成文字是
被除數÷除數=商……余數.
上面兩個算式可以寫成
65=3×21+2, 38=5×7+3.
也就是
被除數=除數×商+余數.
通常把這一算式稱為帶余除式,它使我們容易從“余數”出發去考慮問題,這正是某些整數問題所需要的.
特別要提請注意:在帶余除式中,余數總是比除數小,這一事實,解題時常作為依據.
例17 5397被一個質數除,所得余數是15.求這個質數.
解:這個質數能整除
5397-15=5382,
而 5382=2×31997×13×23.
因為除數要比余數15大,除數又是質數,所以它只能是23.
當被除數較大時,求余數的一個簡便方法是從被除數中逐次去掉除數的整數倍,從而得到余數.
例18 求645763除以7的余數.
解:可以先去掉7的倍數630000余15763,再去掉14000還余下 1763,再去掉1400余下363,再去掉350余13,最后得出余數是6.這個過程可簡單地記成
645763→15763→1763→363→13→6.
如果你演算能力強,上面過程可以更簡單地寫成:
645763→15000→1000→6.
帶余除法可以得出下面很有用的結論:
如果兩個數被同一個除數除余數相同,那么這兩個數之差就能被那個除數整除.
例19 有一個大于1的整數,它除967,1000,2001得到相同的余數,那么這個整數是多少?
解:由上面的結論,所求整數應能整除 967,1000,2001的兩兩之差,即
1000-967=33=3×11,
2001-1000=1001=7×11×13,
2001-967=1034=2×11×47.
這個整數是這三個差的公約數11.
請注意,我們不必求出三個差,只要求出其中兩個就夠了.因為另一個差總可以由這兩個差得到.
例如,求出差1000-967與2001-1000,
那么差
2001-967=(2001-1000)+(1000-967)
=1001+33
=1034.
從帶余除式,還可以得出下面結論:
甲、乙兩數,如果被同一除數來除,得到兩個余數,那么甲、乙兩數之和被這個除數除,它的余數就是兩個余數之和被這個除數除所得的余數.
例如,57被13除余5,152被13除余9,那么57+152=209被13除,余數是5+9=14被13除的余數1.
例20 有一串數排成一行,其中第一個數是15,第二個數是40,從第三個數起,每個數恰好是前面兩個數的和,問這串數中,第1998個數被3除的余數是多少?
解:我們可以按照題目的條件把這串數寫出來,再看每一個數被3除的余數有什么規律,但這樣做太麻煩.根據上面說到的結論,可以采取下面的做法,從第三個數起,把前兩個數被3除所得的余數相加,然后除以3,就得到這個數被3除的余數,這樣就很容易算出前十個數被3除的余數,列表如下:
從表中可以看出,第九、第十兩數被3除的余數與第一、第二兩個數被3除的余數相同.因此這一串數被3除的余數,每八個循環一次,因為
1998= 8×249+ 6,
所以,第1998個數被3除的余數,應與第六個數被3除的余數一樣,也就是2.
一些有規律的數,常常會循環地出現.我們的計算方法,就是循環制.計算鐘點是
1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12.
這十二個數構成一個循環.
按照七天一輪計算天數是
日,一,二,三,四,五,六.
這也是一個循環,相當于一些連續自然數被7除的余數
0, 1, 2, 3, 4, 5, 6
的循環.用循環制計算時間:鐘表、星期、月、四季,說明人們很早就發現循環現象.用數來反映循環現象也是很自然的事.
循環現象,我們還稱作具有“周期性”,12個數的循環,就說周期是12,7個數的循環,就說周期是7.例20中余數的周期是8.研究數的循環,發現周期性和確定周期,是很有趣的事.
下面我們再舉出兩個余數出現循環現象的例子.在講述例題之前,再講一個從帶余除式得出的結論:
甲、乙兩數被同一除數來除,得到兩個余數.那么甲、乙兩數的積被這個除數除,它的余數就是兩個余數的積,被這個除數除所得的余數.
例如,37被11除余4,27被11除余5,37×27=999被 11除的余數是 4×5=20被 11除后的余數 9.
1997=7×285+2,就知道1997×1997被7除的余數是2×2=4.