被7整除余2,被5整除余2,被13整除余10的数?
被5整除余2,被7整除余2,被13整除余10的数387。
这是一道“韩信点兵”很有趣的猜数游戏,宋朝周密叫它“鬼谷算”或“隔壁算”;杨辉叫它“剪管术”;而“韩信点兵”是比较通行的名称。
〖韩信点兵法的口诀〗
三人同行七十稀,五树梅花廿一枝,
七子团圆整半月,除百零五便得知。
〖韩信点兵法口诀的释义〗
前三句意思较为明确,假如说一个非负整数N,在除以 3.5.7.以后所得余数分别是a,b.c。那么 70a+21b+15c 一定是符合题意要求的数。
第四句“除”字作“减”字解。因为符合要求的最小数 N 必满足0≦N<105,但是70a+21b+15c 却有可能大于 105,甚至大于 210,所以还不一定是符合要求的最小数。那么当他大于或等于 105 时,还必须减去 105,可能还要再减去 105,直到比 105 小为止,才可以得到符合题意要求的最小数。
〖计算〗
例如,一把棋子先3粒3粒数,余1粒、5粒一数余2粒、7个一数余2粒,那么原来棋子是多少呢?
那么到底怎样来计算?它可以简单地由下式来表达:
70×a+21×b+15×c-105
其中a、b、c分别是3个、5个、7个一数的余数。如果得出数字还比05大,就再减去105,一直到比105小为止。
因此可以很容易地知道,答案
70×1+21×2+15×2-105=37(粒)
那么“韩信点兵”里为什么要3个一数,5个一数,7个一数呢?
先看一下70、21、15、105这4个数和3、5、7之间的关系:
(1)70÷2×5×7,70=3×23+1,所以70是5和7的一个公倍数,它被3除后余数是1。
(2)同理,21是3和7的一个公倍数,它被5除后余数是1。
(3)15是3和5的一个公倍数,它被7除后余数是1。
(4)105=3×5×7,是3、5、7的最小公倍数。
根据上面的这些关系,“70a+21b+15c-105”确实是所求的得数。理由如下,因为
70a+21b+15c-105
=(3×23+1)×1+(3×7×2)+(3×5×2)-(3x5×7)
=3x23×1+1×1+3×7×2+3×5×2-3x5×7
=3×(23×1+7×2+5×2-5×7)+1,
所以,70a+21b+15c-105被3除的余数是1.根据同样的道理,这个数被5除后的余数是2,被7除后的余数是2。
那么“韩信点兵”里为什么要用 3.5、7 这三个数呢?我们知道,3、5、7 中的任意两个数的最大公约数都是1,也就是说是两两互素的。于是就可以找到这样一个数,是 3、5、7 其中两
个数的公倍数,而被另一个数除后余数是 1,类似 70、21、15。这也是对于“韩信点兵”中的三个数的要求。
那么不是两两互素的数,是不是就一定找不到类似70。21、15 的数呢?例如 4.6.7 这三个数,4 与6 不是互素的,它们的最大公约数是 2。而 6 与 7 的任何一个公倍数都是偶数,被偶数 4 除后的余数也一定是偶数,而不可能是 1,所以是找不到与 70、21、15 相当的三个数的。因此在“韩信点兵”里就不能用。
〖韩信点兵法口诀的局限性〗
只适宜于如题所示的一个极为特殊的问题,要推广到同类问题必须另行制作口诀(即公式)。
〖韩信点兵法口诀的原理〗
①能被 5,7 除尽数是 35k.其中k=2,即 70 除 3 正好余 1,70a 除3 正好余a。
②能被 3,7 除尽数是 21k,其中k=1,即 21 除 5 正好余1,21b 除5 正好余b。
③能被 3,5 除尽数是 15k,其中k=1,即 15 除7正好余1,15c 除7正好余c。
这样——
根据①可知 70a+21b+15c 除 3 正好余a。
根据②可知 70a+21b+15c 除 5 正好余 b。
根据③可知 70a+21b+15c 除 7 正好余 c。
被7整除余2,被5整除余2,被13整除余10的数?
〖解〗根据题意按韩信点兵法口诀的原理,另行制作公式
①能被 7,13 除尽数是 91k,其中k=1,即 91除 5 正好余 1 ,91a 除 5 正好余a。
②能被 5,13除尽数是 65k,其中 k=4,即 260除7正好余1,260b 除7正好余b。
③能被 5,7 除尽数是 35k其中k=3 ,即 105 除 13 正好余1,210c除13正好余c。
那么91a+260b+105c除以 5,7,13 以后所得余数一定分别是 a.b.c。
根据〖符合要求的最小数 N 必满足0≦N﹤455〗所以91a+260b+105c大于或等于455时,还必须减去若干个 455 直到比 455小为止,才可以得到符合题意要求的最小数。
【说明】这里 455 (5×7×13=455)是 5,7,13的最小公倍数,91a+260b+105c除以 5,7,13 以后所得余数一定分别是 a.b.c
已知:a=2,b=2,c=10代入91a+260b+105c:
91a+260b+105c=91×2+260×2+105×10=182+520+1050=1752
因为1752﹥455所以减去3个455后,得到比455小的387,1752-455×3=1752-1365=387就是符合题意的最小非负整数了。