這樣的問題,也有人稱為“韓信點兵”.它形成了一類問題,也就是初等數論中解同余式.這類問題的有解條件和解的方法被稱為“中國剩余定理”,這是由中國人首先提出的.目前許多小學數學的課外讀物都喜歡講這類問題,但是它的一般解法決不是小學生能弄明白的.這里,我們通過兩個例題,對較小的數,介紹一種通俗解法.
例23 有一個數,除以3余2,除以4余1,問這個數除以12余幾?
解:除以3余2的數有:
2, 5, 8, 11,14, 17, 20, 23….
它們除以12的余數是:
2,5,8,11,2,5,8,11,….
除以4余1的數有:
1, 5, 9, 13, 17, 21, 25, 29,….
它們除以12的余數是:
1, 5, 9, 1, 5, 9,….
一個數除以12的余數是唯一的.上面兩行余數中,只有5是共同的,因此這個數除以12的余數是5.
上面解法中,我們逐個列出被3除余2的整數,又逐個列出被4除余1的整數,然后逐個考慮被12除的余數,找出兩者共同的余數,就是被12除的余數.這樣的列舉的辦法,在考慮的數不大時,是很有用的,也是同學們最容易接受的.
如果我們把例23的問題改變一下,不求被12除的余數,而是求這個數.很明顯,滿足條件的數是很多的,它是
5+ 12×整數,
整數可以取0,1,2,…,無窮無盡.事實上,我們首先找出5后,注意到12是3與4的最小公倍數,再加上12的整數倍,就都是滿足條件的數.這樣就是把“除以3余2,除以4余1”兩個條件合并成“除以12余5”一個條件.《孫子算經》提出的問題有三個條件,我們可以先把兩個條件合并成一個.然后再與第三個條件合并,就可找到答案.
例24 一個數除以3余2,除以5余3,除以7余2,求符合條件的最小數.
解:先列出除以3余2的數:
2, 5, 8, 11, 14, 17, 20, 23, 26,…,
再列出除以5余3的數:
3, 8, 13, 18, 23, 28,….
這兩列數中,首先出現的公共數是8.3與5的最小公倍數是15.兩個條件合并成一個就是
8+15×整數,
列出這一串數是
8, 23, 38,…,
再列出除以7余2的數
2, 9, 16, 23, 30,…,
就得出符合題目條件的最小數是23.
事實上,我們已把題目中三個條件合并成一個:被105除余23.
最后再看一個例子.
例25 在100至200之間,有三個連續的自然數,其中最小的能被3整除,中間的能被5整除,最大的能被7整除,寫出這樣的三個連續自然數.
解:先找出兩個連續自然數,第一個能被3整除,第二個能被5整除(又是被3除余1).例如,找出9和10,下一個連續的自然數是11.
3和5的最小公倍數是15,考慮11加15的整數倍,使加得的數能被7整除.11+15×3=56能被7整除,那么54,55,56這三個連續自然數,依次分別能被3,5,7整除.
為了滿足“在100至200之間”將54,55,56分別加上3,5,7的最小公倍數105.所求三數是
159, 160, 161.
注意,本題實際上是:求一個數(100~200之間),它被3整除,被5除余4,被7除余5.請考慮,本題解法與例24解法有哪些相同之處?