2022年--_余数问题.题库教师版.docx
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1、名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -5-6 余数问题教学目标余数问题是数论学问板块中另一个内容丰富,题目难度较大的学问体系,也是各大杯赛小升初考试必考的奥数学问点,所以学好本讲对于同学来说特别重要;很多孩子都接触过余数的有关问题,并有不少孩子说“ 遇到余数的问题就基本晕菜了!”余数问题主要包括了带余除法的定义,三大余数定理(加法余数定理,乘法余数定理,和同余定理),及中国剩余定理和有关弃九法原理的应用;学问点拨一、带余除法的定义及性质一般地,假如 a 是整数, b 是整数( b 0) ,如有 a b=q r,也就是 ab q r, 0rb ;我
2、们称上面的除法算式为一个带余除法算式;这里:1 当 r 0 时:我们称 a 可以被 b 整除, q 称为 a 除以 b 的商或完全商2 当 r 0 时:我们称 a 不行以被 b 整除, q 称为 a 除以 b 的商或不完全商一个完善的带余除法讲解模型 : 如图这是一堆书, 共有 a 本,这个 a 就可以懂得为被除数,现在要求依据b 本一捆打包, 那么 b 就是除数的角色,经过打包后共打包了c 捆,那么这个c 就是商,最终仍剩余d 本,这个 d 就是余数; 第 1 页,共 30 页 5-6. 余数问题 . 题库老师版page 1 of 30细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - -
3、- - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -这个图能够让同学清楚的明白带余除法算式中 二、三大余数定理:1. 余数的加法定理4 个量的关系;并且可以看出余数肯定要比除数小;a 与 b 的和除以 c 的余数,等于 a,b 分别除以 c 的余数之和,或这个和除以 c 的余数;例如: 23 ,16 除以 5 的余数分别是 3 和 1,所以 23+16=39 除以 5 的余数等于 4,即两个余数的和 3+1. 当余数的和比除数大时,所求的余数等于余数之和再除以 c 的余数;例如: 23 ,19
4、 除以 5 的余数分别是 3 和 4,所以 23+19=42 除以 5 的余数等于 3+4=7 除以 5 的余数,即 2. 2. 余数的乘法定理a 与 b 的乘积除以 c 的余数,等于 a,b 分别除以 c 的余数的积,或者这个积除以 c 所得的余数;例如: 23 ,16 除以 5 的余数分别是 3 和 1,所以 23 16 除以 5 的余数等于 3 1=3 ;当余数的和比除数大时,所求的余数等于余数之积再除以 c 的余数;例如: 23 ,19 除以 5 的余数分别是 3 和 4,所以 23 19 除以 5 的余数等于 3 4 除以 5 的余数,即2. 3. 同余定理如两个整数 a、b 被自然
5、数 m 除有相同的余数, 那么称 a、b 对于模 m 同余,用式子表示为: ab mod m ,左边的式子叫做同余式;同余式读作: a 同余于 b,模 m ;由同余的性质,我们可以得到一个特别重要的推论:如两个数 a, b 除以同一个数 m 得到的余数相同,就 a, b 的差肯定能被 m 整除用式子表示为:假如有 ab mod m ,那么肯定有 ab mk,k 是整数,即 m|a b 三、弃九法原理在公元前9 世纪,有个印度数学家名叫花拉子米,写有一本花拉子米算术,他们在运算时通常是在一个铺有沙子的土板上进行,由于可怕以前的运算结果丢失而常常检验加法运算是否正确,他们的检验5-6. 余数问题
6、. 题库老师版page 2 of 30 第 2 页,共 30 页 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -方式是这样进行的:例如:检验算式1234 189818922678967 178902 8899231234 除以 9 的余数为 1 1898 除以 9 的余数为 8 18922 除以 9 的余数为 4 678967 除以 9 的余数为 7 178902 除以 9 的余数为 0 这些余数的和除以 9 的余数为 2 而等式右
7、边和除以 9 的余数为 3,那么上面这个算式肯定是错的;上述检验方法恰好用到的就是我们前面所讲的余数的加法定理,即假如这个等式是正确的,那么左边几个加数除以 9 的余数的和再除以 9 的余数肯定与等式右边和除以 9 的余数相同;而我们在求一个自然数除以 9 所得的余数时,常常不用去列除法竖式进行运算,只要运算这个自然数的各个位数字之和除以 9 的余数就可以了, 在算的时候往往就是一个 9 一个 9 的找并且划去, 所以这种方法被称作“ 弃九法”;所以我们总结出弃九发原理:任何一个整数模9 同余于它的各数位上数字之和;以后我们求一个整数被9 除的余数, 只要先运算这个整数各数位上数字之和,再求这
8、个和被9 除的余数即可;利用十进制的这个特性,不仅可以检验几个数相加,对于检验相乘、相除和乘方的结果对不对同样适用留意:弃九法只能知道原题肯定是错的或有可能正确,但不能保证肯定正确;例如:检验算式9+9=9时,等式两边的除以9 的余数都是0,但是明显算式是错误的但是反过来,假如一个算式肯定是正确的,那么它的等式往可以帮忙我们解决一些较复杂的算式迷问题;四、中国剩余定理2 两端肯定满意弃九法的规律;这个思想往5-6. 余数问题 . 题库老师版page 3 of 30 第 3 页,共 30 页 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
9、- - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -1. 中国古代趣题中国数学名著孙子算经里有这样的问题:“ 今有物,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?” 答曰:“ 二十三;”此类问题我们可以称为“ 物不知其数” 类型,又被称为“ 韩信点兵”;韩信点兵又称为中国剩余定理,相传汉高祖刘邦问大将军韩信统御兵士多少,韩信答说,每 3 人一列余 1 人、 5 人一列余 2 人、 7 人一列余 4 人、 13 人一列余 6 人 ;刘邦茫然而不知其数;我们先考虑以下的问题:假设兵不满一万,每5 人一列、 9 人一列、
10、13 人一列、 17 人一列都剩3 人,就兵有多少?第一我们先求 5 、9 、13 、17 之最小公倍数 9945 (注:由于 5、9、13 、17 为两两互质的整数,故其最小公倍数为这些数的积),然后再加 3,得 9948 (人);孙子算经的作者及的确著作岁月均不行考,不过依据考证,著作岁月不会在晋朝之后,以这个考证来说上面这种问题的解法,中国人发觉得比西方早,所以这个问题的推广及其解法,被称为中国剩余定理;中国剩余定理(Chinese Remainder Theorem)在近代抽象代数学中占有一席特别重要的位置;2. 核心思想和方法对于这一类问题, 我们有一套看似繁琐但是一旦把握便可一通百
11、通的方法,下面我们就以 孙子算经中的问题为例,分析此方法 : 今有物,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?题目中我们可以知道,一个自然数分别除以 3 ,5 ,7 后,得到三个余数分别为 2,3, 2.那么我们首先构造一个数字,使得这个数字除以 3 余 1,并且仍是 5 和 7 的公倍数;先由 5 7 35,即 5 和 7 的最小公倍数动身,先看 35 除以 3 余 2,不符合要求,那么就连续看 5 和7 的“ 下一个” 倍数 35 2 70是否可以,很明显 70 除以 3 余 1 类似的,我们再构造一个除以 5 余 1,同时又是 3 和 7 的公倍数的数字,明显
12、 21 可以符合要求;最终再构造除以 7 余 1,同时又是 3,5 公倍数的数字,45 符合要求,那么所求的自然数可以这样计算:5-6. 余数问题 . 题库老师版page 4 of 30 第 4 页,共 30 页 细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -270321245k3,5,7233k3,5,7,其中 k 是从 1 开头的自然数;也就是说满意上述关系的数有无穷多,假如依据实际情形对数的范畴加以限制,那么我们就能找到所求的
13、数;例如对上面的问题加上限制条件“ 满意上面条件最小的自然数”,那么我们可以运算 2 70 3 21 2 45 2 3,5,7 23 得到所求假如加上限制条件“ 满意上面条件最小的三位自然数”, 我们只要对最小的 23 加上 3,5,7 即可,即 23+105=128;例题精讲模块一、带余除法的定义和性质【例 1 】 第五届学校数学报竞赛决赛 用某自然数a 去除 1992 ,得到商是46,余数是 r ,求 a 和 r 【解析】由于 1992是 a的 46倍仍多 r ,得到 19924643.14,得1992464314,所以a43,r14【巩固】 1013除以一个两位数,余数是12求出符合条件
14、的全部的两位数【解析】 1013 12 1001, 1001 7 11 13,那么符合条件的全部的两位数有 11,13,77,91 ,由于“ 余数小于除数”,所以舍去 11,答案只有 13,77,91 ;【巩固】清华附中小升初分班考试 甲、乙两数的和是 1088 ,甲数除以乙数商 11余 32,求甲、乙两数【解析】法 1 由于 甲 乙 11 32 ,所以 甲 乙 乙 11 32 乙 乙 12 32 1088 ;就乙 1088 32 12 88 ,甲 1088 乙 1000法 2 将余数先去掉变成整除性问题,利用倍数关系来做:从1088 中减掉 32以后, 1056 就应当是乙数的 11 1 倍
15、,所以得到乙数 1056 12 88,甲数 1088 88 1000 【巩固】一个两位数除 310,余数是 37,求这样的两位数;【解析】此题为余数问题的基础题型,需要同学明白一个重要学问点,就是把余数问题- 即“ 不整除问题”转化为整除问题;方法为用被除数减去余数,即得到一个除数的倍数;或者是用被除数加上一个“ 除数与余数的差”,也可以得到一个除数的倍数;此题中 310-37=273,说明 273 是所求余数的倍数,而 273=3 7 13 ,所求的两位数约数仍要满意比 37 大,符合条件的有 39 ,91. 【例 1 】 2003年全国学校数学奥林匹克试题 有两个自然数相除,商是 17,余
16、数是 13,已知被除数、除数、商与余数之和为 2113,就被除数是多少?【解析】被除数 除数 商 余数 被除数 除数 +17+13=2113,所以被除数 除数 =2083 ,由于被除5-6. 余数问题 . 题库 老师版 page 5 of 30细心整理归纳 精选学习资料 第 5 页,共 30 页 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师归纳总结 精品学习资料 - - - - - - - - - - - - - - -数是除数的 17 倍仍多 13 ,就由“ 和倍问题” 可得:除数 = (2083-13) (17+1 )=115 ,所以
17、被除数 =2083-115=1968【巩固】2002 年全国学校数学奥林匹克试题 两数相除,商 4 余 8,被除数、除数、商数、余数四数之和等于 415,就被除数是 _【解析】由于被除数减去8 后是除数的4 倍,所以依据和倍问题可知, 除数为(415488)(41)79,所以,被除数为7948324;933,求【巩固】用一个自然数去除另一个自然数,商为40,余数是16.被除数、除数、商、余数的和是这 2 个自然数各是多少?【解析】此题为带余除法定义式的基此题型;依据题意设两个自然数分别为 x,y ,可以得到x 40 y 16 x 856,解方程组得,即这两个自然数分别是 856 ,21. x
18、y 40 16 933 y 21【例 2 】 2000 年“ 祖冲之杯” 学校数学邀请赛试题 三个不同的自然数的和为 2001,它们分别除以19,23,31 所得的商相同,所得的余数也相同,这三个数是 _,_,_;【解析】设所得的商为 a ,除数为 b 19 a b 23 a b 31 a b 2001, 73 a 3 b 2001,由 b 19,可求得 a 27,b 10所以,这三个数分别是 19 a b 523, 23 a b 631, 31 a b 847;【巩固】2004 年福州市“ 迎春杯” 学校数学竞赛试题 一个自然数,除以 11 时所得到的商和余数是相等的,除以 9 时所得到的商
19、是余数的 3 倍,这个自然数是 _. 【解析】设这个自然数除以 11 余 a 0 a 11,除以 9 余 b 0 b 9,就有 11 a a 9 3 b b ,即 3 a 7 b ,只有 a 7,b 3,所以这个自然数为 12 7 84 ;【例 3 】 1997 年我爱数学少年数学夏令营试题 有 48 本书分给两组小伴侣,已知其次组比第一组多 5人假如把书全部分给第一组,那么每人 4 本,有剩余;每人 5 本,书不够假如把书全分给其次组,那么每人 3 本,有剩余;每人 4 本,书不够问:其次组有多少人 .【解析】由 48 4 12 , 48 5 9.6知,一组是 10 或 11 人同理可知 4
20、8 3 16, 48 4 12 知,二组是13 、14 或 15 人,由于二组比一组多 5 人,所以二组只能是 15 人,一组 10 人【巩固】一个两位数除以 13 的商是 6,除以 11 所得的余数是 6,求这个两位数【解析】由于一个两位数除以13 的商是 6,所以这个两位数肯定大于13 678 ,并且小于 136191;又由于这个两位数除以11 余 6,而 78 除以 11 余 1,这个两位数为78583 第 6 页,共 30 页 5-6. 余数问题 . 题库老师版page 6 of 30细心整理归纳 精选学习资料 - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
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