1、学优中考网 初中数学竞赛辅导资料(69)数的整除(三)甲内容提要在第 1 讲数的整除(一)和 44 讲数的整除(二) 中,分别介绍了数的整除特征和运用因式分解法解答数的整除问题,本讲介绍应用“同余”方面的知识.一. 同余的概念 两个整数 a 和 b 被同一个正整数 m 除,所得的余数相同时,称 a, b 关于模 m 同余.记作 ab(mod m).如:8 和 15 除以 7 同余 1,记作 815(mod 7), 读作 8 和 15 关于模 7 同余.2003=7286+1, 20031 (mod 7);7 和 6 对于模 13 同余 6(余数是非负数) 76(mod 13) ;35 和 0
2、除以 5,余数都是 0(即都能整除) 350(mod 5).二. 用同余式判定数的整除若 ab(mod m), 则 m|(ab). 即 ab0(mod m) m|(ab).例如:1125(mod 7) 7|(2511) ; 或 7|(1125).2 5+352+30 (mod 5) , 5|2 5+35.三. 同余的性质 (注意同余式与等式在变形中的异同点 )1. 传递性: (mod)od cacba.2. 可加可乘性: ).().(b;,推论 可移性:ab+c (mod m) (ab)c(mod m).可倍性:ab(mod m) ka kb(mod m) (k 为正整数).可乘方:ab(mo
3、d m) an bn(mod m) (n 为正整数).3. 当 d 是 a, b, m 的正公因数时, ab(mod m) dba(mod m).如:2 是 20,26,6 的正公因数, 2026(mod 6) 130(mod 3).四. 根据抽屉原则:任给 m+1 个整数,其中至少有两个数对于模 m 同余.即至少有两个,其差能被 m 整除.例如:任给 5 个数 a, b, c, d, e. 其中至少有两个,它们的差能被 4 整除.除以 4 的余数只有 0,1,2,3 四种.5 个数除以 4 至少有两个同余.学优中考网 乙例题 例 1. 已知:69,90,125 除以正整数 n 有相同的余数.
4、求:n 的值解:6990(mod n), 90125(mod n). n|(9069), n|(12590).而 21,35 的最大公约数是 7, 记作(21,35)=7 (7 是质数).n=7例 2. 求 388 除以 5 的余数.解:383 (mod 5),38 83 8(3 2)4( 1) 41 (mod 5).(注意 9 除以 5 余 4,1 除以 5 也是余 4,3 21 (mod 5)例 3. 求 7的个位数字.解: 7 4k+n 与 7n 的个位数字相同, 且 91 ( mod 4), 9 91 9 1 (mod 4). 与 71 的个位数字相同都是 7.例 4. 求证:7|(2
5、222 5555+55552222).证明:2222 5555+55552222=(22225)1111+(55552)11112222=7317+3 , 5555=7793+4.22223 ( mod 7); 55554 (mod 7).2222 53 55(mod 7); 555524 22 (mod 7).2222 5+555525+2 0 ( mod 7).即 222255555 2 (mod 7).(2222 5)1111( 5555 2)1111(5555 2)1111 (mod 7).2222 5555+555522220 (mod 7).7|(2222 5555+5555222
6、2).例 5. 求使 32n1 能被 5 整除的一切自然数 n.解:3 21 (mod 5) , (3 2)n(1) n (mod 5).3 2n1(1) n1 (mod 5)当且仅当 n 为偶数时,( 1) n1=0.使 32n1 能被 5 整除的一切自然数 n 是非负偶数例 6. 已知:a, b, c 是三个互不相等的正整数.求证:a 3bab 3, b 3cbc 3, c 3aca 3 三个数中,至少有一个数能被 10 整除.(1986 年全国初中数学联赛题)证明:用同余式判定整除法证明当正整数 n 的个位数是 0,1,4,5,6,9 时,n 3 的个位数也是0,1,4,5,6,9.这时
7、 n3 n (mod 10);当正整数 n 的未位数为 2,3,7,8 时,n 3 的个位数分别是 8,7,3,2.8 与2,7 与3,3 与7,2 与8,除以 10 是同余数,这时 n3n (mod 10);把三个正整数 a, b, c 按个位数的情况,分为上述两类时,则至少有两学优中考网 个属于同一类.设 a, b 的末位数是同一类,那么 a3bab 3ab ab0 (mod 10);或 a3bab 3( a)ba( b)0 (mod 10). 10| (a 3bab 3)丙练习 691. 三个数 33,45,69 除以正整数 N 有相同余数,但余数不是 0,那么 N=_.2. 求 7的个
8、位数字.3. 求 37 9245除以 19 的余数; 41989 除以 9 的余数.4. 求 198919901990 的余数.5. 四个数 2836,4582,5164,6522 都被同一个正整数除,所得的余数都相同且不是 0,求除数和余数.6. 求证:7|(3333 4444+44443333).7. 已知:正整数 n2 . 求证: 31个n (mod 4).8. 任给 8 个整数,其中必有两个,它们的差能被 7 整除,试证之.9. 求使 2n+1 能被 3 整除的一切自然数 n.10. 已知 69,90,125 除以 N (N1) 有同余数,那么对于同样的 N,81 同余于( )(A)3
9、. (B)4. (C)5. (D)7. (E)8.(1971 年美国中学数学竞赛试题)丙练习 69 参考答案:1. N=12,6,2.(舍去 3,余数是 0).解法仿例 1.2. 个位数字是 3.71(mod 4), 7 7( 1) 7 (mod 4)仿例 33. 余数是 18 和 1. 371 (mod 19) 原式1 18 (mod 19);41989=(43)663 641(mod 9) 64 6631 663 1.4. 余数是 1. 19891 (mod 1990) 1989 1990( 1) 19901 (mod 1990).5. 根据题意 2836458251646522r (mo
10、d m)而且 45822836=1746, 65225164=1358. m| 1746, 且 m|1358, (1746,1358)=297 m=194, 97, 2 (2 不合题意.舍去)答:除数为 194, 余数是 120 或除数为 97, 余数是 236. 3333 4444+444433331 4444+(1) 33330 (mod 7).7. 个个 21nn00+11113 (mod 4).8. 8 个正整数分别除以 7,必有两个或两个以上是同余数9. 21 (mod 3) 2 n( 1) n (mod 3)2n+1( 1) n+1 (mod 3) 当且仅当 n 奇数时, (1) n+10能被 3 整除的一切正整数 n 是奇数学优中考网 10. (B)学优中考网 学优中*考 ,网