1、如何为小学生讲透“中国剩余定理”的算理在上一篇运用“中国剩余定理”解小学数学题的方法四中,对一个未参透“中国剩余定理”者来说也许知其然而不知所以然,云里雾里,既然是讲解给小学生听的,如何讲透其中的道理呢?为此,特以“一个整数除以三余一,除以五余二,除以七余三,求这个最小整数。 ”此例进一步分析其每一步的道理,供大家参考。上所述:【例】一个整数除以三余一,除以五余二,除以七余三,求这个最小整数。列式为:701+212+153-105=52 ,自拟的“若设要求的这个最小整数为 N,数论倒数分别为 M1、M2、M3,余数分别为a1、a2、a3,除数的最小公倍数的整数倍 为 C,那么公式为:N=M1a
2、1+M2a2+M3a3-C”,对小学生而言 “数论倒数”权当是一个数学名词,不必深究。下面就针对“701+212+153-105=52” 列式中的每一步推理演算作一一说明:要求出这个最小整数必须符合三个条件:即除以三余一,除以五余二,除以七余三。若要一次性找出其答案实属不易,为此,我们的思路是化难为易,步步推进。假设一个整数除以三余一,能被五和七整除,求这个最小整数。大家都知道,能被五和七整除的数是 35,但 35 不满足“除以三余一”条件 ,因为 353=112,最小的是 70,因 703=231(我们把70 这个数称为 35 相对于 3 的数论倒数,注意余数是 1 的时候。 ),70除以三
3、余一,又能被五和七整除,所以这个最小的整数为 70. 即 701 。又假如一个整数能被三整除,除以五余二,又能被 7 整除,求这个最小整数。能被三和七整除的数是 21, 215=41(这时我们说21 相对于 5 的数论倒数为 21),但不是余 2,怎办?先看一个例子,65=11、125=12、185=13、245=14 等,我们发现:被除数扩大几倍,除数不变,余数也扩大几倍。于是便知,因余数为二,所以 21 需要扩大两倍,即 212 能满 足“被三整除,除以五余二,能被 7 整除”这三个条件,所以这个最小的整数为 212。再假如一个整数被三整除,能被五整除,除以七余三,求这个最小整数。能被 3
4、 和 5 整除的数为 15,而 157=21(这时我们说 15相对于 7 的数论倒数为 21)但不是余 3,同理,153 能满足“被三整除,能被五整除,除以七余三”的条件,所以这个最小的整数为 153。列式中 701+212+153,为什么把 701、212、153 它们的积相加呢?也得先看一个例子:117=14 、(11+7)7=24、(11+14)7=34、(11+21)7=44、(11+28)7=54 等等,我 们发现 :被除数加上(或减去)除数的倍数,除数不变,余数也不变。 为 此, 701 满足“除以三余一,能被五和七整除 ”的条件, 212 是 3 的倍数,可得 701+212 也
5、满足“除以三余一,能被五和七整除”的条件。反过来说,因 701 是 5 的倍数,不仅 212 满足“被三整除,除以五余二,能被 7 整除”的条件,所以加上 701 也满足该条件 ,即 (701+212)满足“被三整除,除以五余二,能被 7 整除”条件;同理,既然(701+212)满足“除以三余一,能被五和七整除 ”和“被三整除,除以五余二,能被 7 整除”这两个条件,因 153 既是 3 的倍数又是 5 的倍数,由此可得(701+212+153)也能满足“除以三余一,能被五和七整除”和“被三整除,除以五余二,能被 7 整除”的条件。反过来说,因 153 满足“被三整除,能被五整除,除以七余三”
6、的条件,因(701+212)又是 7 的倍数,所以(701+212+153 )也能满足“被三整除,除以五余二,能被 7 整除”条件。 综上所述,(701+212+153)同时满足“除以三余一,能被五和七整除”、 “被三整除,除以五余二,能被 7 整除”和“被三整除,除以五余二,能被 7整除”这三个条件,即(701+212+153)满足“除以三余一,除以五余三,除以七余二”的条件,也就是说, 这个整数可以是(701+212+153)=157,但它不是最小的,根据“被除数加上(或减去)除数的倍数,除数不变,余数也不变。 ”所以 157 可以减去 3、5、7的最小公倍数 105(有时需要减去最小公倍
7、数的倍数)得 52,所以,这个最小的整数为 52.在中国古代著名数学著作孙子算经中,有一道题目叫做“物不知数”,原文如下:有物不知其数,三三数之剩二,五五数之剩三,七七数之剩二。问物几何? 即一个整数除以三余二,除以五余三,除以七余二,求这 个整数。中国数学家秦九韶于 1247 年做出了完整的解答,口诀如下: 三人同行七十希,五树梅花廿一支,七子团圆正半月,除百零五便得知。其中的 70、21、15 其实是对应 的数论倒数,所以列式为:702+213+152-1052=23.根据上述方法,可以这样推理演算:35 直接满足“除以三余二,能被五、七整除”,213 满足“除以五余三,能被三、七整除”, 152 满足“除以七余二,能被三、五整除”,故列式为:35+213+152=128,因其大于 105,所以这个最小的整数为 128-105=23.为此,若设要求的这个最小整数为 N,数论倒数(即除以一个数并且余数是 1 的被除数)分别为 M1、M2、M3,余数分别为 a1、a2、a3,除数的最小公倍数的整数倍为 C,那么公式为 :N=M1a1+M2a2+M3a3-C”, 对小学生而言“数论倒数”权当是一个数学名词,不必深究。