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中国剩余定理
2015-04-12 | 阅:  转:  |  分享 
  
中国剩余定理

科学研究的目的:在于向简单化,科学化发展.

本文编写目的:让人们轻松地,全新地,全面地了解中国剩余定理.全面指没有死角,全新指与现有教科书完全不一样的内容.

原题:三三数之剩二,五五数之剩三,七七数之剩二,问该数几何?

令,这个数为M,三三数之剩二,指M-2能被3整除;七七数之剩二,指M-2能被7整除.即M-2能被3和7的公倍数整除,3和7的公倍数为37=21,即M存在于2+21N之中.

五五数之剩三,指M/5余3,将2+21N等差数列的首项2,公差21同时除以5的余数为2和1,组成新的等差数列2+1N.2+1N与2+21N两个等差数列除以5的余数循环是一样的,由2+1N一眼就能看出等差数列的第2项符合条件,代入原等差数列2+21N有:2+21(2-1)=23.即23符合题意.

又因为,357=105,所以,23+105N等差数列的数都符合题意.

中国剩余定理基本原理

当除数为A,B,C,D,…,Z,且它们互质(指它们为不同的质数或不同质数的N次方)时,它们的最小公倍数为ABCD…Z.

自然数除以A的余数为:余0,余1,余2,余3,…,余A-1,共A种不同的余数;

自然数除以B的余数为:余0,余1,余2,余3,…,余B-1,共B种不同的余数;

自然数除以C的余数为:余0,余1,余2,余3,…,余C-1,共C种不同的余数;

自然数除以D的余数为:余0,余1,余2,余3,…,余D-1,共D种不同的余数;

……;

自然数除以Z的余数为:余0,余1,余2,余3,…,余Z-1,共Z种不同的余数.

那么,自然数除以A,B,C,D,…,Z不同的余数组合为ABCD…Z个,对应于自然数1到ABCD…Z之内的数,即每一种余数组合对应一个自然数,形成一一对应的关系,这就是中国剩余定理的唯一性和必然性.

二,中国剩余定理的三种表现形势:

按除数划分,中国剩余定理有三种表现形势.

1,除数为不同的质数,如除数为3,5,7,11,M/3余1,M/5余2,M/7余3,M/11余4.求M=?M在35711=1155内有解,有唯一的解.这里的35711为3,5,7,11的最小公倍数.或者说3,5,7,11是最小公倍数1155的结构(新概念,下同).

2,除数为不同的质数和不同质数的N次方,如,16,27,5,7,M/16余3,M/27余4,M/5余2,M/7余6,求M=?M有162757=15120之内有解,有唯一的解.这里的162757是16,27,5,7的最小公倍数,或者说16,27,5,7是最小公倍数15120的结构.

3,除数为任意合数,如,216,288,2025,M/216余49,M/288余265,M/2025余1696,求M=?

这类题,首先要按最小公倍数的结构,寻找到这几个合数的最小公倍数.

最小公倍数的结构,是指最小公倍数表示为几个数的乘积,我们称这几个乘数为该最小公倍数的结构.

这里的216=222333,288=2222233,2025=553333.这三个数中有质数2,3,5.

2最高为5次方32,3最高为4次方81,5最高为2次方25,那么,216,288,2025的最小公倍数为328125=64800,即最小公倍数64800的结构为32,81,25.

最小公倍数,为几个数中所含素因子的最高次方的乘积,几个素因子的最高次方也就是最小公倍数的结构.

这类题与前面两类题不同,前面两类题不可能存在错题,这类题很容易出现错题,所以,在解题之前必然先审题,审题的方法是:

审题依据为基本数学原理,一个固定的数除以另一个数的结果只有一种(余数),方法用除以合数的余数,除以合数所含素因子.注意:必然全部检测比较.

因为,216,288都含素因子2,用除以它们的余数除以2,看是否相同:49/2余1,265/2余1,相同;

又因为,216,288,2025都含素因子3,用除以它们的余数除以3,看是否相同:49/3余1,265/3余1,1696/3余1,相同,

只有2025含素因子5,不用检测,

因为,它们的余数相同,说明该题是正确的,在最小公倍数64800内有解,有唯一的解.

如果,1个余数除以3余1,1个余数除以3余2,不相同,那么,题就是错题,错题在整个自然数中都无解.

中国剩余定理的具体变化

中国剩余定理的具体变化,指余数的变化关系.

以除数为3,5,7,11为例,进行说明:

1,基本变化

自然数为1时,有1/3余1,1/5余1,1/7余1,1/11余1.

自然数为2时,有2/3余2,2/5余2,2/7余2,2/11余2,

……,

即,当自然数增加N时,所有余数都增加N.

例,当M/3余1,M/5余2,M/7余3,M/11余4时,求M+12的余数组合?

(1+12)/3余1,(2+12)/5余4,(3+12)/7余1,(4+12)/11余5,

得M+12的余数组合为:(M+12)/3余1,(M+12)/5余4,(M+12)/7余1,(M+12)/11余5.

这两个数分别为367和379.

2,部分变化

当M/3余1,M/5余2,M/7余3,M/11余4时,M=367,当M′除以5,7,11的余数不变时,我们看其变化情况.

除以5,7,11的余数不变,因5711=385,其变化间隔必然是385的倍数,而385/3余1,所以,每增加385时,除以3的余数增加1,因367+385=752,那么,752/3余2,752/5余2,752/7余3,752/11余4;367+3852=1137,即,1137/3余0,1137/5余2,1137/7余3,1137/11余4.

因为,3,5,7,11的最小公倍数为1155,针对除以5,7,11的余数不变,只有除以3的余数变化,那么,在周期(1155,下同)内只有3种变化.

同样的,3,5,7,11的最小公倍数为1155,针对除以7,11的余数不变,只有除以3,5的余数变化,那么,在周期内只有35=15种变化.因711=77,变化间隔为77.

同样的,3,5,7,11的最小公倍数为1155,针对除以11的余数不变,只有除以3,5,7的余数变化,那么,在周期内只有357=105种变化.变化间隔为11.

中国剩余定理的解法

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四川省三台县工商局王志成.













































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(本文系探索1634首藏)