第124讲、余数的性质
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一、三大余数定理:
1.余数的加法定理
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。
如:23,19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的余数为2
2.余数的加法定理
a 与
b 的差除以
c 的余数,等于a ,b 分别除以c 的余数之差。
如:23,16除以5的余数分别是3和1所以23-16=7除以5的余数等于2两个余数差3-1=2. 当余数的差不够减时时,补上除数再减。
例如:23,14除以5的余数分别是3和4,23-14=9除以5的余数等于4,两个余数差为3+5-4=4
3.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. 乘方:如果a 与b 除以m 的余数相同,那么n a 与n b 除以m 的余数也相同.
二、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》,他们在计算时通常是在一个铺有沙子的土板上进行,由于害怕以前的计算结果丢失而经常检验加法运算是否正确,他们的检验方式是这样进行的:
例如:检验算式1234189818922678967178902889923++++=
1234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
而等式右边和除以9的余数为3,那么上面这个算式一定是错的。
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,即如果这个等式是正确的,那么左边几个加数除以9的余数的和再除以9的余数一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计算,只要计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”。
1、(例题精讲)幼儿园的老师给班里的小朋友送来40只桔子,200块饼干,120块奶糖。平均分发完毕,还剩4只桔子,20块饼干,12粒奶糖。这班里共有多少位小朋友?
解法、(余数的加减法定理) 40-4=36,200-20=180,120-12=108。小朋友的人数应是36,180,
108的大于20的公约数,只有36。
2、(金典练习)在1995,1998,2000,2001,2003中,若其中几个数的和被9除余7,则将这几个数归为一组.这样的数组共有多少组?
解法、(余数的加减法定理)余数的加减法定理1995,1998,2000,2001,2003除以9的余数依
次是6,0,2,3,5.因为252507+=++=,25360253679+++=++++=+,所以这样的
数组共有下面4个:()
2000,2003,()1998,2000,2003 ,()2000,2003,2001,1995 ,()1998,2000,2003,2001,1995.
3、(金典练习)有一个整数,用它去除70,110,160所得到的3个余数之和是50,那么这个整数是多少?
解法、(余数的加减法定理)(70110160)50290++-=,50316......2÷=,除数应当是290的大于17小
于70的约数,只可能是29和58,11058 1......52÷=,5250>,所以除数不是58.7029 2......12÷=,11029 3......23÷=,16029 5......15÷=,12231550++=,所以除数是29
4、(金典练习)用自然数n 去除63,91,129得到的三个余数之和为25,那么n =是多少?
解法、(余数的加减法定理)n 能整除639112925258++-=.因为2538...1÷=,所以n 是258大于8
的约数.显然,n 不能大于63.符合条件的只有43.
5、(金典练习)从1,2,3,4,…,2007中取N 个不同的数,取出的数中任意三个的和能被15整除.N 最大为多少?
解法、(余数的加减法定理)取出的N 个不同的数中,任意三个的和能被15整除,则其中任意两
个数除以15的余数相同,且这个余数的3倍能被15整除,所以这个余数只能是0,5或者
10.在12007中,除以15的余数为0的有151?,152?,…,15133?,共有133个;除以15的余数为5的有1505?+,1515?+,…,151335?+,共有134个;除以15的余数为10的有15010?+,15110?+,…,1513310?+,共有134个.所以N 最大为134.
1、(例题精讲)求2461135604711??÷的余数
解法、(余数的加乘法定理)因为246111223...8÷=,1351112...3÷=,604711549...8÷=,2461135604711
??÷的余数等83811??÷的余数,而838192??=,1921117...5÷=,所以2461135604711??÷的余数为5.
2、(金典练习)求478296351??除以17的余数
解法、(余数的加乘法定理)先求出乘积再求余数,计算量较大.可先分别计算出各因数除以17
的余数,再求余数之积除以17的余数.478,296,351除以17的余数分别为2,7和11,
(2711)179......1??÷=.
3、(金典练习)一个数被7除,余数是3,该数的3倍被7除,余数是多少?
解法、(余数的加乘法定理)余数是3×3÷7的余数,为2
4、(金典练习)222212320012002+++
++除以7的余数是多少?
解法、由于22222200220034005123200120021001200313356
??+++++=
=??,而1001是7的倍数,所以这个乘积也是7的倍数,故2222212320012002+++++除以7的余数是0;
5、(金典练习)求12644319÷的余数
解法、本题为余数乘法定理的拓展模式,即数字的乘方与一个数相除的余数情况。由6443÷19
余2,求原式的余数只要求12219÷的余数即可。但是如果用2÷19发现会进入一个死循环,
因为这时被除数比除数小了,所以可以进行适当的调整,12662226464=?=?,64÷19余数
为7,那么求12219÷的余数就转化为求646419?÷的余数,即49÷19的余数。49÷19余数为
11,所以原式12644319÷的余数为11.
1、(例题精讲)一个家庭,有父、母、兄、妹四人,他们任意三人的岁数之和都是3的整数倍,每人的岁数都是一个质数,四人岁数之和是100,父亲岁数最大,问:母亲是多少岁?
解法(1)、设从大到小分别为6a+1,6b+1,6c+1,6d+1,则a+b+c+d=16。又a>b>c>d ,b-c>=4(自
然规律和婚姻法规定,除非是18岁以前生孩子),故唯一解是7、6、2、1,父母兄妹年
龄依次是43、37、13和7。
解法(2)从任意三人岁数之和是3的倍数,100除以3余1,就知四个岁数都是31k +型的数,又
是质数.只有7,13,19,31,37,43,就容易看出:父43岁,母37岁,兄13岁,妹7
岁
2、(金典练习)今天是星期四,100010天之后将是星期几?
解法、先求较小的n ,使10n 除以7的余数为1,10除以7余3,210除以7余2,32101010=?除以7
余326?=,422101010=?除以7余224?=,633101010=?除以7的余数等于6636?=除以7的余数等于1.所以,100010除以7的余数等于461661010??除以7的余数等于414?=,故100010天之后,应是星期一.
3、(金典练习)甲、乙两数的和是1088,甲数除以乙数商11余32,求甲、乙两数.
解法、设甲数是x ,由题意得:
x=(1088-x )×11+32,
x=11968-11x+32,
x+11x=12000-11x+11x ,
12x ÷12=12000÷12,
x=1000,
1088-1000=88,
4、(金典练习)在图表的第二行中,恰好填上8998~这十个数,使得每一竖列上下两个因数的乘积除以11所得的余数都是
解法、因为两个数的乘积除以11的余数,等于两个数分别除以11的余数之积.因此原题中的8998
~可以改换为110~,这样上下两数的乘积除以11余3就容易计算了.我们得到下面的结果:
5、(金典练习)求1~2008的所有自然数中,有多少个整数a 使2a 与2a 被7除余数相同? a 2
2a 被7除的余数是2,4,1,2,4,1,2,4,1,,每3个一循环;
2a 被7除的余数是1,4,2,2,4,1,0,1,4,2,2,4,1,0,
,每7个一循环. 所以能同时满足这两个条件的规律,必须是3和7的公倍数,即为21的倍数,也就是使2a 与2a 被7除的余数相同的数,在自然数列中,是每21一个循环,其中有6个余数相同,分别是每个循环中的第2,4,5,6,10,15个数.
又因为2008219513÷=,所以,在1~2008的所有自然数中,能使2a 与2a 被7除余数相同的数共有:6955575?+=(个).
1、求89
143除以7的余数.
解法(1)由于()1433mod 7≡ (143被7除余3),所以()89891433mod 7≡ (89143被7除所得余数与893被7除得余数相等),而63729=,()7291mod 7≡(729除以7的余数为1),
所以()8966655143333335mod7≡????≡≡个
,故89143除以7的余数为5.
解法(2)计算893
于是余数以6为周期变化.所以335mod 7≡≡
2、4373091993??被7除的余数
解法(1)先将4373091993??算出以后,即4373091993269120769??=.再求得此数被7除的余
数为1.
解法(2)因为473除以7的余数为3,309除以7的余数为1,由“同余的可乘性”知:437309?()
以7的余为31?().又因为1993除以7的余数为5,所以4373091993??()
除以7的余数等于315??()
即15除以7的余数,算出4373091993??被7除的余数为1. 解法(3)利用余数判别法⑹,算出4373091993269120769??=,奇数节的数之和与偶数节的数之和
的差即2697691201722336+++++-++=+-=()()(),36除以7的余数为1,即437309193??
被7除的余数为1.
3、在1995,1998,2000,2001,2003中,若其中几个数的和被9除余7,则将这几个数归为一组.这样的数组共有多少组?
解法(1)(余数的加减法定理)余数的加减法定理1995,1998,2000,2001,2003除以9的余数
依次是6,0,2,3,5.因为252507+=++=,25360253679+++=++++=+,所以这样的
数组共有下面4个:()2000,2003,()1998,2000,2003 ,()2000,2003,2001,1995 ,
()1998,2000,2003,2001,1995.
4、求19973的最后两位数.
解法、即考虑19973除以100的余数.由于100425=?,由于3327=除以25余2,所以93除以25余8,
103除以25余24,那么203除以25余1;又因为23除以4余1
,
则203除以4余1;即2031-能被4 和25整除,而4与25互质,所以2031-能被100整除,即203除以100余1,由于1997209917=?+,所以19973除以100的余数即等于173除以100的余数,而63729=除以100余29,53243=除以100余43,176253(3)3=?,所以173除以100的余数等于292943??除以100的余数,而29294336163??=除以100余63,所以19973除以100余63,即19973的最后两位数为63.
5、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933,求这2个自然数各是多少?
解法、被除数与除数的和:933-40-16=877;除数是:(877-16)÷(40+1)=861÷41=21;
被除数是:40×21+16=840+16=856;
6、如果1=1!,1×2=2!,1×2×3=3!……1×2×3×……×99×100=100!那么1!+2!+3!+……+100!的个位数字是多少?
解法、从5!开始个位数字都是0了因此只需要计算前4个数,1!+2!+3!+4!=1+2+6+24=33所以末位数字一定是3