中国剩余定理问题总结

中国剩余定理问题总结
中国剩余定理问题总结

剩余定理问题一直是一些考生头疼的问题, 这里行测帮帮团给出捷径公式, 祝你一臂之力:

中国剩余定理的典故

https://www.360docs.net/doc/9e14665127.html,/view/65313.htm

但是典故所得仅适用于3, 5, 7三个数, 这里我们把它扩展为任何数

我们假设A除B余C, D除E余F, G除H余I

我们首先要知道当X不能被Y整除时, X的倍数除以除数Y, 余数分别为1, 2, .....Y-1

比如5/4余1, 10/4余2, 15/4余3

7/4余3, 14/4余2, 21/4余1

9/5余4, 18/5余3, 27/5余2, 36/5余1

等等

1.算出AD要多少倍除以G的余数为1, AG要多少倍除以D的余数为1, DG要多少倍除以A的余数为1, 设分别为X, Y, Z倍

这一步目前我在网上没有搜索到更简便的方法, 目前的做法是只能拿倍数一个一个去试, 这也是中国剩余定理主要花时间的地方. 如果有网友能有更好的方法共享, 请告诉我, 以便对这个定理有更快的解决办法.

2.XADI+YAGF+ZDGC=符合题目条件的数

3.再减去A,D,G最小公倍数的倍数, 即可得符合题目条件最小数, 同时也很容易就可以得出题目给出数值范围内符合条件数字的数量

下面给出一些例题, Q友们可以做一做对这个公式的应用加以熟练:

例1:一个数被3除余1,被4除余2,被5除余4,这个数最小是几?

题中3、4、5三个数两两互质。

则〔4,5〕=20;〔3,5〕=15;〔3,4〕=12;〔3,4,5〕=60。

为了使20被3除余1,用20×2=40;

使15被4除余1,用15×3=45;

使12被5除余1,用12×3=36。

然后,40×1+45×2+36×4=274,

因为,274>60,所以,274-60×4=34,就是所求的数。

例2:一个数被3除余2,被7除余4,被8除余5,这个数最小是几?在1000内符合这样条件的数有几个.

题中3、7、8三个数两两互质。

则〔7,8〕=56;〔3,8〕=24;〔3,7〕=21;〔3,7,8〕=168。

为了使56被3除余1,用56×2=112;

使24被7除余1,用24×5=120。

使21被8除余1,用21×5=105;

然后,112×2+120×4+105×5=1229,

因为,1229>168,所以,1229-168×7=53,就是所求的数。

再用(1000-53)/168得5, 所以在1000内符合条件的数有5个.

例3:一个数除以5余4,除以8余3,除以11余2,求满足条件的最小的自然数。

题中5、8、11三个数两两互质。

则〔8,11〕=88;〔5,11〕=55;〔5,8〕=40;〔5,8,11〕=440。

为了使88被5除余1,用88×2=176;

使55被8除余1,用55×7=385;

使40被11除余1,用40×8=320。

然后,176×4+385×3+320×2=2499,

因为,2499>440,所以,2499-440×5=299,就是所求的数。

例4:有一个年级的同学,每9人一排多5人,每7人一排多1人,每5人一排多2人,问这个年级至少有多少人?

题中9、7、5三个数两两互质。

则〔7,5〕=35;〔9,5〕=45;〔9,7〕=63;〔9,7,5〕=315。

为了使35被9除余1,用35×8=280;

使45被7除余1,用45×5=225;

使63被5除余1,用63×2=126。

然后,280×5+225×1+126×2=1877,

因为,1877>315,所以,1877-315×5=302,就是所求的数。

例5:有一个年级的同学,每9人一排多6人,每7人一排多2人,每5人一排多3人,问这个年级至少有多少人?

题中9、7、5三个数两两互质。

则〔7,5〕=35;〔9,5〕=45;〔9,7〕=63;〔9,7,5〕=315。

为了使35被9除余1,用35×8=280;

使45被7除余1,用45×5=225;

使63被5除余1,用63×2=126。

然后,280×6+225×2+126×3=2508,

因为,2508>315,所以,2508-315×7=303,就是所求的数。

剩余定理问题一直是一些考生头疼的问题, 这里行测帮帮团给出捷径公式, 祝你一臂之力:

中国剩余定理的典故

https://www.360docs.net/doc/9e14665127.html,/view/65313.htm

但是典故所得仅适用于3, 5, 7三个数, 这里我们把它扩展为任何数

我们假设A除B余C, D除E余F, G除H余I

我们首先要知道当X不能被Y整除时, X的倍数除以除数Y, 余数分别为1, 2, .....Y-1

比如5/4余1, 10/4余2, 15/4余3

7/4余3, 14/4余2, 21/4余1

9/5余4, 18/5余3, 27/5余2, 36/5余1

等等

1.算出AD要多少倍除以G的余数为1, AG要多少倍除以D的余数为1, DG要多少倍除以A的余数为1, 设分别为X, Y, Z倍

这一步目前我在网上没有搜索到更简便的方法, 目前的做法是只能拿倍数一个一个去试, 这也是中国剩余定理主要花时间的地方. 如果有网友能有更好的方法共享, 请告诉我, 以便对这个定理有更快的解决办法.

2.XADI+YAGF+ZDGC=符合题目条件的数

3.再减去A,D,G最小公倍数的倍数, 即可得符合题目条件最小数, 同时也很容易就可以得出题目给出数值范围内符合条件数字的数量

下面给出一些例题, Q友们可以做一做对这个公式的应用加以熟练:

例1:一个数被3除余1,被4除余2,被5除余4,这个数最小是几?

题中3、4、5三个数两两互质。

则〔4,5〕=20;〔3,5〕=15;〔3,4〕=12;〔3,4,5〕=60。

为了使20被3除余1,用20×2=40;

使15被4除余1,用15×3=45;

使12被5除余1,用12×3=36。

然后,40×1+45×2+36×4=274,

因为,274>60,所以,274-60×4=34,就是所求的数。

例2:一个数被3除余2,被7除余4,被8除余5,这个数最小是几?在1000内符合这样条件的数有几个.

题中3、7、8三个数两两互质。

则〔7,8〕=56;〔3,8〕=24;〔3,7〕=21;〔3,7,8〕=168。

为了使56被3除余1,用56×2=112;

使24被7除余1,用24×5=120。

使21被8除余1,用21×5=105;

然后,112×2+120×4+105×5=1229,

因为,1229>168,所以,1229-168×7=53,就是所求的数。

再用(1000-53)/168得5, 所以在1000内符合条件的数有5个.

例3:一个数除以5余4,除以8余3,除以11余2,求满足条件的最小的自然数。

题中5、8、11三个数两两互质。

则〔8,11〕=88;〔5,11〕=55;〔5,8〕=40;〔5,8,11〕=440。

为了使88被5除余1,用88×2=176;

使55被8除余1,用55×7=385;

使40被11除余1,用40×8=320。

然后,176×4+385×3+320×2=2499,

因为,2499>440,所以,2499-440×5=299,就是所求的数。

例4:有一个年级的同学,每9人一排多5人,每7人一排多1人,每5人一排多2人,问这个年级至少有多少人?

题中9、7、5三个数两两互质。

则〔7,5〕=35;〔9,5〕=45;〔9,7〕=63;〔9,7,5〕=315。

为了使35被9除余1,用35×8=280;

使45被7除余1,用45×5=225;

使63被5除余1,用63×2=126。

然后,280×5+225×1+126×2=1877,

因为,1877>315,所以,1877-315×5=302,就是所求的数。

例5:有一个年级的同学,每9人一排多6人,每7人一排多2人,每5人一排多3人,问这个年级至少有多少人?

题中9、7、5三个数两两互质。

则〔7,5〕=35;〔9,5〕=45;〔9,7〕=63;〔9,7,5〕=315。

为了使35被9除余1,用35×8=280;

使45被7除余1,用45×5=225;

使63被5除余1,用63×2=126。

然后,280×6+225×2+126×3=2508,

因为,2508>315,所以,2508-315×7=303,就是所求的数。

中国剩余定理(孙子定理)

中国剩余定理(孙子定理) 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? 简单点说就是,存在一个数x,除以3余2,除以5余三,除以7余二,然后求这个数。上面给出了解法。再明白这个解法的原理之前,需要先知道一下两个定理。 定理1:几个数相加,如果存在一个加数,不能被整数a整除,那么它们的和,就不能被整数a整除。 定理2:两数不能整除,若除数扩大(或缩小)了几倍,而被除数不变,则其商和余数也同时扩大(或缩小)相同的倍数(余数必小于除数)。 以上两个定理随便个例子即可证明! 现给出求解该问题的具体步骤: 1、求出最小公倍数 lcm=3*5*7=105 2、求各个数所对应的基础数 (1)105÷3=35 35÷3=11......2 //基础数35 (2)105÷5=21 21÷5=4 (1) 定理2把1扩大3倍得到3,那么被除数也扩大3倍,得到21*3=63//基础数63 3、105÷7=15 15÷7=2 (1) 定理2把1扩大2倍得到2,那么被除数也扩大2倍,得到15*2=30//基础数30 把得到的基础数加和(注意:基础数不一定就是正数) 35+63+30=128 4、减去最小公倍数lcm(在比最小公倍数大的情况下) x=128-105=23 那么满足题意得最小的数就是23了。一共有四个步骤。下面详细解释每一步的原因。 (1)最小公倍数就不解释了,跳过(记住,这里讨论的都是两两互质的情况) (2)观察求每个数对应的基础数时候的步骤,比如第一个。105÷3=35。显然这个35是除了当前这个数不能整除以外都能够被其他数整除,就是其他数的最小公倍数。相当于找到了最小的起始值,用它去除以3发现正好余2。那么这个基础数就是35。记住35的特征,可以整除其他数但是不能被3整除,并且余数是2。体现的还不够明显,再看下5对应的基础数。21是其他数的最小公倍数,但是不能被5整除,用21除以5得到的余数是1,而要求的数除以5应该是余1的。所以余数被扩大,就得到了相应的基础数63。记住这个数的特征,可以被其他数整除但是被5除应该余三。同理,我们得到了第三个基础数23,那么他的特征就是:可以被其他数整除,但是不能被7整除,并且余数为2。 (3)第三步基础数加和,为什么要这样做呢?利用就是上面提到的定理1。 35+63+30=128。对于3来说,可以把63+30的和看作一个整体,应该他们都可以被3整除。看着上面写出的三个数的特征,运用定理1来说,就是在35的基础上加上一个可以被3整除的倍数,那么得到的结果依然还是满足原先的性质的,就是128除以同样还是余2的。同理,对于5还说,这个数被除之后会剩余3;对于7来说,被除之后剩余2。所以说,我们当前得到的这个数是满足题目要求的一个数。但是这个数是不是最小的,那就不一定了。 (4)应该不能确定是不是最小的数,这个时候就要用到他们的最小公倍数了。最小公倍数顾名思义,一定是一个同时被几个数整除的最小的一个数,所以减去它剩余下来的余数还是符合题

什么是中国剩余定理

什么是中国剩余定理?

剩余定理详细解法 中国数学史书上记载:在两千多年前的我国古代算书《孙子算经》中,有这样一个问题及其解法: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? 意思是说:现在有一堆东西,不知道它的数量,如果三个三个的数最后剩二个,如果五个五个的数最后剩三个,如果七个七个的数最后剩二个,问这堆东西有多少个?你知道这个数目吗? 《孙子算经》这道著名的数学题是我国古代数学思想“大衍求一术”的具体体现,针对这道题给出的解法是:N=70×2+21×3+15×2-2×105=23 如此巧妙的解法的关键是数字70、21和15的选择: 70是可以被5、7整除且被3除余1的最小正整数,当70×2时被3除余2 21是可以被3、7整除且被5除余1的最小正整数,当21×3时被5除余3 15是可以被3、5整除且被7除余1的最小正整数,当15×2时被7除余2 通过这种构造方法得到的N就可以满足题目的要求而减去2×105 后得到的是满足这一条件的最小正整数。 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。 我们先考虑下列的问题:假设兵不满一万,每5人一列、9人一列、13人一列、17人一列都剩3人,则兵有多少? 首先我们先求5、9、13、17之最小公倍数9945(注:因为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)。 中国有一本数学古书「孙子算经」也有类似的问题: 「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」术曰:「三三数之剩二,置一百四十,五五数之剩三,置六十三,七七数之剩二,置三十,并之,得二百三十三,以二百一十减之,即得。凡三三数之剩一,则置七十,五五数之剩一,则置二十一,七七数之剩一,则置十五,即得。」 孙子算经的作者及确实着作年代均不可考,不过根据考证,着作年代不会在晋朝之后,以这个考证来说上面这种问题的解法,中国人发现得比西方早,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非常重要的地位。

中国剩余定理问题的解题技巧

【问题】有1个数,除以7余2.除以8余4,除以9余3,这个数至少是多少? 这种问题称为“中国剩余定理”问题。 我一般用两种方法解决这类问题。 第一种是逐步满足法,方法麻烦一点,但适合所有这类题目。 第二种是最小共倍法,方法简单,但只适合特殊类型的题目。 还有“中国剩余定理”的方法,但它不完善且解法较为复杂,普及应用有一定难度,还不稳定。所以一般不用。 下面分别介绍一下常用的两种方法。 通用的方法:逐步满足法 【问题】一个数,除以5余1,除以3余2。问这个数最小是多少? 把除以5余1的数从小到大排列:1,6,11,16,21,26,…… 然后从小到大找除以3余2的,发现最小的是11. 所以11就是所求的数。 先满足一个条件,再满足另一个条件,所以称之为“逐步满足法”。 好多数学题目都可以用逐步满足的思想解决。 特殊的方法:最小公倍法 情况一 【问题】一个数除以5余1,除以3也余1。问这个数最小是多少?(1除外) 除以5余1:说明这个数减去1后是5的倍数。 除以3余1:说明这个数减去1后也是3的倍数。 所以,这个数减去1后是3和5的公倍数。要求最小,所以这个数减去1后就是3和5的最小公倍数。即这个数减去1后是15,所以这个数是15+1=16. 情况二

【问题】一个数除以5余4,除以3余2。问这个数最小是多少? 这种情况也可以用特殊法。 数除以5余4,说明这个数加上1后是5的倍数。 数除以3余2,说明这个数加上1后也是3的倍数。 所以,这个数加上1后是3和5的公倍数。要求最小,所以这个数加上1后就是3和5的最小公倍数。即这个数加上1后是15,所以这个数是15-1=14. 多个数的,比如3个数的,有时候其中两个可以用特殊法,那就先用特殊法,用特殊法求出满足两个条件的数后再用通用的方法求满足最后一个条件的数。 所以有时候特殊法和通用法混合使用。在使用的过程中如果能灵活运用余数问题的技巧,会非常有利于解题。 我们接下来分析最开始的那个问题。 【问题】有1个数,除以7余2.除以8余4,除以9余3,这个数至少是多少? 这道题目不能用特殊法,我们用通用法,解题过程中注意余数知识的运用。 除以7余2的数可以写成7n+2。 7n+2这样的数除以8余4,由于2除以8余2,所以要求7n除以8余2。(余数知识) 7n除以8余2,7除以8余7,要求n除以8余6(余数知识),则n最小取6。 所以满足“除以7余2,除以8余4”的最小的数是7×6+2=44. 所有满足“除以7余2,除以8余4”的数都可以写成44+56×m。(想想为什么?) 要求44+56×m除以9余3,由于44除以9余8,所以要求56×m除以9余4。(余数知识) 56×m除以9余4,由于56除以9余2,所以要求m除以9余2(余数知识),则m最小取2。 所以满足“除以7余2,除以8余4,除以9余3”的最小的数是44+56×2=156.

考研数学线代定理公式汇总

考研数学线代定理公式汇总

————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:

3 概念、性质、定理、公式必须清楚,解法必须熟练,计算必须准确 (),n T A r A n A A Ax x Ax A Ax A A A E οοοββ==??≠≠≠??∈=?可逆 的列(行)向量线性无关 的特征值全不为0 只有零解 , 0总有唯一解 是正定矩阵 R 12,s i A p p p p n B AB E AB E ?? ??? ????? ?? ??=????==?? 是初等阵 存在阶矩阵使得 或 ○ 注:全体n 维实向量构成的集合n R 叫做n 维向量空间. ()A r A n A A A Ax A ολ<=?==不可逆 0的列(行)向量线性相关 0是的特征值 有非零解,其基础解系即为关于0的?? ?? ?????特征向量 ○ 注 ()()a b r aE bA n aE bA aE bA x οολ+

4 ? ? ????? →???? :;具有 向量组等价矩阵等价()反身性、对称性、传递性矩阵相似()矩阵合同() √ 关于12,,,n e e e ???: ①称为n ? 的标准基,n ? 中的自然基,单位坐标向量87p 教材; ②12,,,n e e e ???线性无关; ③12,,,1n e e e ???=; ④tr =E n ; ⑤任意一个n 维向量都可以用12,,,n e e e ???线性表示. 行列式的定义 1212121112121222() 1212()n n n n n j j j n j j nj j j j n n nn a a a a a a D a a a a a a τ= =-∑ L L L L L M M M L 1 √ 行列式的计算: ①行列式按行(列)展开定理:行列式等于它的任一行(列)的各元素与其对应的代数余子式的乘积之和. 推论:行列式某一行(列)的元素与另一行(列)的对应元素的代数余子式乘积之和等于零.

高一年级竞赛数学数论专题讲义:10.中国剩余定理

高一竞赛数论专题 10.中国剩余定理 1.(中国剩余定理)设12,,,k m m m 是k 个两两互素的正整数,证明对任意整数12,, ,k a a a ,一次同余方程组 (mod ),j j x a m ≡1.j k ≤≤必有解,在模1k j j m m ==∏的意义下解101 (mod )k j j j j x x M M a m - =≡=∑唯一. 其中1,j j j m M M m -= 是j M 关于模j m 的数论倒数即11(mod ).j j j M M m -≡ 2.解同余方程组1(mod 7)1(mod8)3(mod 9)x x x ≡??≡??≡? . 3.设*,n N ∈证明:存在* ,m N ∈使得同余方程21(mod )x m ≡在模m 的意义下至少有n 个根. (请对比拉格朗日定理). 4.证明:对任意给定的正整数n ,均有连续n 个正整数,其中每一个都有大于1的平方因子.

5.证明:对任意正整数n ,存在n 个连续正整数,它们中每一个数都不是素数的幂. 6.证明:存在任意长的由不同正整数组成的等差数列,它的项都是正整数的幂,幂指数是大于1的整数. 7.设,m n 是自然数,满足对任意自然数,k (,111)(,111)m k n k -=-.证明存在某个整数l 使得11.l m n =

高一竞赛数论专题 10.中国剩余定理解答 1.(中国剩余定理)设12,,,k m m m 是k 个两两互素的正整数,证明对任意整数12,, ,k a a a ,一次同余方程组 (mod ),j j x a m ≡1.j k ≤≤必有解,在模1k j j m m ==∏的意义下解101 (mod )k j j j j x x M M a m - =≡=∑唯一. 其中1,j j j m M M m -= 是j M 关于模j m 的数论倒数即11(mod ).j j j M M m -≡ 证明:因为(,)1,,i j m m i j =≠所以(,) 1.j j M m =由Bezout 定理知道存在整数,s t 使得 1.j j sM tm += 1(mod ).j j sM m ≡取1.j M s - =于是11(mod ).j j j M M m -≡另一方面,,j j m M m =所以|,.i j m M i j ≠ 于是111(mod )(1,2,,).k j j j i i i i i j M M a M M a a m i k --=≡≡=∑即11(mod )k j j j j x M M a m -=≡∑是一次同余方程组(mod ),j j x a m ≡1j k ≤≤的解. 若00 ,x x '是是一次同余方程组(mod ),j j x a m ≡1j k ≤≤的两个解. 则00 (mod ),(mod ).j j j j x a m x a m '≡≡于是00(mod ).j x x m '≡即00|j m x x '-.因为(,)1,.i j m m i j =≠ 所以00 |m x x '-,即00(mod ).x x m '≡ 所以中国剩余定理的得证. 2.解同余方程组1(mod 7)1(mod8)3(mod 9)x x x ≡??≡??≡? . 解:7,8,9两两互素,则由中国剩余定理知道有唯一解. 123789504,72,63,56.M M M M =??==== 1722(mod 7),M =≡取114(mod 7).M -≡ 2631(mod8),M =≡-取12 1(mod8).M -≡- 3562(mod 9),M =≡取135(mod 9).M -≡

小学奥数:中国剩余定理

在一千多年前的《孙子算经》中,有这样一道算术题:“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?”按照今天的话来说:一个数除以3余2,除以5余3,除以7余2,求这个数。这样的问题,也有人称为“韩信点兵”.它形成了一类问题,也就是初等数论中的解同余式。 ① 有一个数,除以3余2,除以4余1,问这个数除以12余几? 解:除以3余2的数有:2, 5, 8, 11,14, 17, 20,23… 它们除以12的余数是:2,5,8,11,2,5,8,11… 除以4余1的数有:1, 5, 9, 13, 17, 21, 25,29… 它们除以12的余数是:1, 5, 9, 1, 5, 9,…. 一个数除以12的余数是唯一的.上面两行余数中,只有5是共同的,因此这个数除以12的余数是5。如果我们把①的问题改变一下,不求被12除的余数,而是求这个数.很明显,满足条件的数是很多的,它是5+12×整数,整数可以取0,1,2,…,无穷无尽.事实上,我们首先找出5后,注意到12是3与4的最小公倍数,再加上12的整数倍,就都是满足条件的数.这样就是把“除以3余2,除以4余1”两个条件合并成“除以12余5”一个条件.《孙子算经》提出的问题有三个条件,我们可以先把两个条件合并成一个.然后再与第三个条件合并,就可找到答案. ②一个数除以3余2,除以5余3,除以7余2,求符合条件的最小数。 解:先列出除以3余2的数:2, 5, 8, 11, 14, 17, 20, 23,26… 再列出除以5余3的数:3, 8, 13, 18, 23,28… 这两列数中,首先出现的公共数是8.3与5的最小公倍数是15.两个条件合并成一个就是8+15×整数,列出这一串数是8, 23, 38,…,再列出除以7余2的数 2, 9, 16, 23,30… 就得出符合题目条件的最小数是23. 事实上,我们已把题目中三个条件合并成一个:被105除余23. 那么韩信点的兵在1000-1500之间,可能是105×10+23=1073人 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”术曰: 三三数剩一置几何?答曰:五乘七乘二得之七十。 五五数剩一复置几何?答曰,三乘七得之二十一是也。 七七数剩一又置几何?答曰,三乘五得之十五是也。 三乘五乘七,又得一百零五。 则可知已,又三三数之剩二,置一百四十,五五数之剩三,置六十三,七七数之剩二,置三十,并之,得二百三十三,以二百一十减之,即得。凡三三数之剩一,则置七十,五五数

六下奥数1中国剩余定理

六下奥数1 论述中国剩余定理的形成及对教育的影响 摘要:“中国剩余定理”是由秦九韶从“孙子定理”的基础上推广而来的,本文从论述中国剩余定理的形成到中国剩余定理的主要方法和对现代教育的影响来写。中国剩余定理在高中有初步的基础应用,在大学中的初等数论中该定理得到了仔细的讲解。中国剩余定理的思想方法和原则不仅有光辉的历史意义,而且在近代数学中仍然有着重大影响和作用。 引言 随着数学学科的发展,数学方面的知识得到了不断的更新和强化。 在数学发展史上,剩余问题(即:在整数除法里,一个数同时除以几个数,整数商后,均有剩余;已知各除数及其对应的余数,要求适合条件的这个被除数。这类问题统称剩余问题)曾经困扰过人们很长一段时间。这个问题的解决,是我们中国人迈出了开拓性的第一步。 如果说,一部中国数学发展史像一条源远流长的河流,那么几千年来祖先们取得的辉煌成就,就是这河流中耀眼的浪花。在祖先取得的成就中有一个“中国剩余定理”。大家都知道,“勾股定理”最早是由我国西周时期的商高发现的,但国外却称其为“毕达哥拉斯定理”,法国称为“驴桥定理”,埃及称为“埃及三角形”等。还有“增乘开方法”,最早是由我国宋代的贾宪发明的,但现代数学却称其为“霍纳法”,贾宪的发明比霍纳早了800年。而中国剩余定理则是唯一一个以我国国名命名的定理,大家一定对这个定理很感兴趣,很想知道关于这个定理的故事。现在我就为大家简单介绍一下“中国剩余定理”。 1、中国剩余定理的简介及形成 在我国古代劳动人民中,长期流传着“隔墙算”、“剪管术”、“秦王暗点兵”等数学游戏。有一首“孙子歌”,甚至远渡重洋,输入日本:“三人同行七十稀,五树梅花廿一枝,七子团圆正半月,除百零五便得知。”这些饶有趣味的数学游戏,以各种不同形式,介绍世界闻名的“孙子问题”的解法,通俗地反映了中国古代数学一项卓越的成就。“孙子问题”在现代数论中是一个一次同余问题,它最早出现在我国公元四世纪的数学著作《孙子算经》中。《孙子算经》是算经十书之一,又作《孙子算术》。现有传本《孙子算经》分上、中、下共3卷。该书作者和确切成书年代均无法考证,大约成书于公元400年前后。中国古代求解一次同余式组(见同余)的方法。是数论中一个重要定理。又称中国剩余定理。 一千多年前的《孙子算经》中,有这样一道算术题:“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?”按照今天的话来说:一个数除以三余二,除以五余三,除以七余二,求这个数。《孙子算经》给出了一个非常有效的巧妙解法。术曰:“三、三数之剩二,置一百四十;五、五数之剩三,置六十三;七、七数之剩二,置三十,并之,得二百三十三。以二百一十减之,即得。凡三、三数之剩一,则置七十;五、五数之剩一,则置二十一;七、七数之剩一,则置十五。一百六以上,一百五减之,即得。 在中国数学史上,广泛流传着一个“韩信点兵”的故事:韩信是汉高祖刘邦手下的大将,他英勇善战,智谋超群,为汉朝的建立立下了卓绝的功劳。据说韩信的数学水平也非常高超,他在点兵的时候,为了保住军事机密,不让敌人知道自己部队的实力,先令士兵从1至3报数,然后记下最后一个士兵所报之数;再令士兵从1至5报数,也记下最后一个士兵所报之数;最后令士兵从1至7报数,又记下最后一个士兵所报之数;这样,他很快就算出了自己部队士兵的总人数,而敌人则始终无法弄清他的部队究竟有多少名士兵?因为《孙子算经》对这类问题的研究只是初具雏形,还远远谈不上完整,其不足之处在于: (1 )没有把解法总结成文,致使后人研究多凭猜测;

秦九韶与中国剩余定理

秦九韶与中国剩余定理 报告人:宋文法一、前言: 中国人的三大发明:指南针、造纸术及火药,影响整个世界既深且广。中国古代的数学成就,更是在整个世界的数学知识历史发展中,占有举足轻重的角色,甚至是领先外国发现很久很久的,除了商高定理、圆周率的逼近、刘徽的极限割圆术,还有中国人的中国剩余定理,而谈到这个世界闻名的数论问题,更不能不谈南宋末年秦九韶的贡献。 二、自小勤奋好学的秦九韶: 秦九韶(1202--1261年),南宋末期人物。秦九韶 性敏慧,勤奋好学,幼年随父居中都(今北京),受到 名师指导,学习日益增进,在建筑方面也极有才能。 宋朝绍定四年(公元1231年),秦九韶考中进士, 先后担任县尉、通判、参议官、州守、司农、寺丞等职。 他虽置身政治,但对数学的研究并未放弃。在政务之余, 还广泛搜集历学、数学、星象、音律、营造等数据,进 行分类研究。宋朝淳祜四至七年间(1244--1247),把长期研究积累的数学知识加以编辑,以四年的时间,在1247年九月,在浙江湖州完成了《数书九章》十八卷,此时中国的局势,正是在蒙古入侵中原,兵荒马乱的动荡时期,秦九韶因此书而名留千古。 三、孙子问题: 在《孙子算经1》下卷第二十六题是一个举世闻名的数学问题,一般人称它为「孙子问题」2: 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? 《孙子算经》所给的答案是: 1清代戴震根據該書中有出現長安、洛陽、佛書等用語,排除該書作者為春秋軍事家孫武,近人錢寶琮認為《孫子算經》成書在西元400年(南北朝時期)左右。《孫子算經》是一部在古代供數學初學者使用的入門書,包括度量衡制度、大數進位法、籌算記數法、九九乘法表及整數 乘除法等。困擾現在小學生的雞兔同籠問題,也早就出現在此書。 2也稱「物不知數」問題,中國後來的「韓信點兵」、「鬼谷算」、「隔墻算」、「剪管術」、「秦王暗點兵」之名,皆是指同一類的數論命題別名。

(小学奥数)5-5-6 中国剩余定理及余数性质拓展.学生版

1. 系统学习中国剩余定理和新中国剩余定理 2. 掌握中国剩余定理的核心思想,并灵活运用 一、中国剩余定理——中国古代趣题 (1)趣题一 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。 我们先考虑下列的问题:假设兵不满一万,每5人一列、9人一列、13人一列、17人一列都剩3人,则兵有多少? 首先我们先求5、9、13、17之最小公倍数9945(注:因为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)。 孙子算经的作者及确实著作年代均不可考,不过根据考证,著作年代不会在晋朝之后,以这个考证来说上面这种问题的解法,中国人发现得比西方早,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非常重要的地位。 (2)趣题二 我国明朝有位大数学家叫程大位,他在解答“物不知其数”问题(即: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?)时用四句诗概括出这类问题的优秀解法: “三人同行七十稀,五树梅花廿一枝,七子团圆正月半,除百零五便得知.” 这首诗就是解答此类问题的金钥匙,它被世界各国称为“中国剩余定理”(Chinese Remainder Theorem ),是我国古代数学的一项辉煌成果.诗中的每一句话都表示一个步骤: 三人同行七十稀,是说除以3所得的余数用70乘. 五树梅花廿一枝,是说除以5所得的余数用21乘. 七子团圆正月半,是说除以7所得的余数用15乘. 除百零五便得知,是说把上面乘得的3个积加起来,减去105的倍数,减得差就是所求的数. 此题的中国剩余定理的解法是:用70乘3除所得的余数,21乘5除所得的余数,15乘7除所得的余数,把这3个结果加起来,如果它大于105,则减去105,所得的差如果仍比105大,则继续减去105,最后所得的整数就是所求.也就是270321215233?+?+?=,233105128-=,12810523-= 为什么70,21,15,105有此神奇效用?70,21,15,105是从何而来? 先看70,21,15,105的性质:70被3除余1,被5,7整除,所以70a 是一个被3除余a 而被5与7整除的数;21是5除余1,被3与7整除的数,因此21b 是被5除余b ,被3与7整除的数;同理15c 是被7除余c ,被3、5整除的数,105是3,5,7的最小公倍数.也就是说,702115a b c ++是被3除余a ,被5除余b ,被7除余c 的数,这个数可能是解答,但不一定是最小的,因此还要减去它们的公倍数. 了解了“剩余定理”的秘密后,对类似于上面的题目,我们都可以用中国剩余定理来解答. 二、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掌握便可一通百通的方法,下面我们就以《孙子算经》知识点拨 教学目标 5-5-4.中国剩余定理 及余数性质拓展

中国剩余定理

中国剩余定理 孙子定理是中国古代求解一次同余式组(见同余)的方法。是数论中一个重要定理。又称中国余数定理。一元线性同余方程组问题最早可见于中国南北朝时期(公元5世纪)的数学著作《孙子算经》卷下第二十六题,叫做“物不知数”问题,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。《孙子算经》中首次提到了同余方程组问题,以及以上具体问题的解法,因此在中文数学文献中也会将中国剩余定理称为孙子定理。 中文名 孙子定理 外文名 Chinese remainder theorem(CRT) 分类 数学 提出 孙子 问题 一元线性同余方程组 又名 余数定理 目录 .1公式 .2文献 .3交换环上推广 .?主理想整环

.?一般的交换环 .4数论相关 .5例题解析 公式 用现代数学的语言来说明的话,中国剩余定理给出了以下的一元线性同余方程组: 有解的判定条件,并用构造法给出了在有解情况下解的具体形式。 中国剩余定理说明:假设整数m1,m2, ... ,m n两两互质,则对任意的整数:a1,a2, ... ,a n,方程组 有解,并且通解可以用如下方式构造得到: 设 是整数m1,m2, ... ,m n的乘积,并设 是除了m i以外的n- 1个整数的乘积。 设 为 模

的数论倒数( 为 模 意义下的逆元) 方程组 的通解形式为 在模 的意义下,方程组 只有一个解: 证明 [1]: 从假设可知,对任何 ,由于

,所以 这说明存在整数 使得 这样的 叫做 模 的数论倒数。考察乘积 可知: 所以 满足: 这说明

考研数学公式大全(数三)

导数公式: 基本积分表: 三角函数的有理式积分: 2 22212211cos 12sin u du dx x tg u u u x u u x +==+-=+=, , ,  a x x a a a ctgx x x tgx x x x ctgx x tgx a x x ln 1 )(log ln )(csc )(csc sec )(sec csc )(sec )(22= '='?-='?='-='='2 2 22 11 )(11 )(11 )(arccos 11 )(arcsin x arcctgx x arctgx x x x x +- ='+= '-- ='-= '? ?????????+±+=±+=+=+=+-=?+=?+-==+==C a x x a x dx C shx chxdx C chx shxdx C a a dx a C x ctgxdx x C x dx tgx x C ctgx xdx x dx C tgx xdx x dx x x )ln(ln csc csc sec sec csc sin sec cos 222 22 22 2C a x x a dx C x a x a a x a dx C a x a x a a x dx C a x arctg a x a dx C ctgx x xdx C tgx x xdx C x ctgxdx C x tgxdx +=-+-+=-++-=-+=++-=++=+=+-=????????arcsin ln 21ln 211csc ln csc sec ln sec sin ln cos ln 2 2222222? ????++-=-+-+--=-+++++=+-= ==-C a x a x a x dx x a C a x x a a x x dx a x C a x x a a x x dx a x I n n xdx xdx I n n n n arcsin 22ln 22)ln(221 cos sin 22 2222222 2222222 22 2 22 2 π π

成都市第七中学高一年级竞赛数学数论专题讲义:10.中国剩余定理

成都七中高一竞赛数论专题 10.中国剩余定理 1.(中国剩余定理)设12,, ,k m m m 是k 个两两互素的正整数,证明对任意整数12,,,k a a a ,一次同余方程组 (mod ),j j x a m ≡1.j k ≤≤必有解,在模1 k j j m m == ∏的意义下解101 (mod )k j j j j x x M M a m -=≡= ∑唯一. 其中1,j j j m M M m -=是j M 关于模j m 的数论倒数即1 1(mod ).j j j M M m -≡

2.解同余方程组1(mod 7)1(mod8)3(mod 9)x x x ≡?? ≡??≡? . 3.设*,n N ∈证明:存在* ,m N ∈使得同余方程2 1(mod )x m ≡在模m 的意义下至少有n 个根. (请对比拉格朗日定理).

4.证明:对任意给定的正整数n,均有连续n个正整数,其中每一个都有大于1的平方因子. 5.证明:对任意正整数n,存在n个连续正整数,它们中每一个数都不是素数的幂.

6.证明:存在任意长的由不同正整数组成的等差数列,它的项都是正整数的幂,幂指数是大于1的整数. 7.设,m n 是自然数,满足对任意自然数,k (,111)(,111)m k n k -=-.证明存在某个整数l 使得11.l m n =

高一竞赛数论专题 10.中国剩余定理解答 1.(中国剩余定理)设12,, ,k m m m 是k 个两两互素的正整数,证明对任意整数12,, ,k a a a ,一次同余方程组 (mod ),j j x a m ≡1.j k ≤≤必有解,在模1k j j m m == ∏的意义下解1 01 (mod )k j j j j x x M M a m -=≡=∑唯一. 其中1,j j j m M M m -=是j M 关于模j m 的数论倒数即1 1(mod ).j j j M M m -≡ 证明:因为(,)1,,i j m m i j =≠所以(,) 1.j j M m =由Bezout 定理知道存在整数,s t 使得 1.j j sM tm += 1(mod ).j j sM m ≡取1.j M s -=于是1 1(mod ).j j j M M m -≡另一方面, ,j j m M m =所以|,.i j m M i j ≠ 于是 111 (mod )(1,2, ,).k j j j i i i i i j M M a M M a a m i k --=≡≡=∑即1 1 (mod )k j j j j x M M a m -=≡∑是一次同余方程 组(mod ),j j x a m ≡1j k ≤≤的解. 若00 ,x x '是是一次同余方程组(mod ),j j x a m ≡1j k ≤≤的两个解. 则00 (mod ),(mod ).j j j j x a m x a m '≡≡于是00(mod ).j x x m '≡即00|j m x x '-.因为(,)1,.i j m m i j =≠ 所以00 |m x x '-,即00(mod ).x x m '≡ 所以中国剩余定理的得证. 2.解同余方程组1(mod 7) 1(mod8)3(mod 9)x x x ≡?? ≡??≡? . 解:7,8,9两两互素,则由中国剩余定理知道有唯一解. 123789504,72,63,56.M M M M =??==== 1722(mod 7),M =≡取114(mod 7).M -≡ 2631(mod8),M =≡-取1 21(mod8).M -≡-

浅析中国剩余定理及其应用

浅析中国剩余定理及其应用 李辉 (井冈山学院数理学院信息与计算科学 343009) 指导老师颜昌元 [摘要]:本文阐述了中国剩余定理的由来,介绍了它的几种解法,及其它在多项式,现代密码学,生活方面的应用. [关键词]:中国剩余定理;解法;多项式;现代密码学 引言在中国,以剩余定理为代表的同余理论源远流长,可追溯到《周易》中的卜筮古法.秦九韶说:“圣有大衍,微寓于《易》”,即指此意.另外,同余理论的另一个来源是古代制定历法的需要.实际上,从汉末到宋末1000余年的时间中,有很多天文学家熟悉一次同余式的解法,他们在编制历法时利用它来推算“上元积年”.中国剩余定理对现代数学的研究有很强的启迪意义.特别是在多项式,密码学中的应用非常关键. 一中国剩余定理的由来 我国古代《孙子算经》中有一著名而又重要的问题:“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”.这一问题可译为:一个数除以3余2,除以5余3,除以7余2.求适合条件的最小的数.题中还介绍了它的解法:“术曰:三三数之剩二,置一百四十;五五数之剩三,置六十三;七七数之剩二,置三十;并之,得二百三十三,以二百十减之,即得.”意即:物数W=70×2+21×3+15×2-2×105=23.接下来又给出了这类题的一般解法(余数为一的情况):术文说:“凡三三数之剩一,则置七十;五五数之剩一,则置二十一;七七数之剩一,则置十五.一百六以上,以一百五减之,即得.”这个问题及其解法,在世界数学史上占有重要的地位,因此,中外数学家都尊称为“孙子定理”或“中国剩余定理”. 为了比较清楚地了解“中国剩余定理”这一名称的由来,我们不妨先引进同余定义:一般地,若两个整数a、b被同一个大于1的整数m除有相同的余数,那么称a、b对于模m同余.记作: a≡b (mod m)应用同余原理,我们把“物不知其数”问题用整数的同余式符号表达出来,是:设N≡2 (mod 3)≡3 (mod 5)≡2 (mod 7),求最小的数N.答案是N=23. 书中问题及其解法,建立起数学模型就是: 设a、b、c为余数, P为整数,则N≡a(mod 3)≡b(mod 5)≡c(mod 7) 的解是: N=70a+21b+15c-105P (1) 现在,我们把上述解法中的a,b,c作一分析:设M=3×5×7,则 70=2×5×7=2×(3×5×7)/3=2×M/3

考研数学公式大全(考研必备)

高等数学公式篇 导数公式: 基本积分表: C kx dx k +=? )1a (,C x 1 a 1 dx x 1a a -≠++=+? C x ln dx x 1+=? C e dx e x x +=? C a ln a dx a x x +=?(1a ,0a ≠>) C x cos xdx sin +-=? C x sin dx x cos +=? C x arctan dx x 11 2+=+? C a x arcsin x a dx C x a x a ln a 21x a dx C a x a x ln a 21a x dx C a x arctan a 1x a dx C x cot x csc ln xdx csc C x tan x sec ln xdx sec C x sin ln xdx cot C x cos ln xdx tan 2 2222222+=-+-+=-++-=-+=++-=++=+=+-=???????? ? ?????????+±+=±+=+=+=+-=?+=?+-==+==C )a x x ln(a x dx C shx chxdx C chx shxdx C a ln a dx a C x csc xdx cot x csc C x sec dx x tan x sec C x cot xdx csc x sin dx C x tan xdx sec x cos dx 222 2x x 2 22 2 a ln x 1)x (log a ln a )a (x cot x csc )x (csc x tan x sec )x (sec x csc )x (cot x sec )x (tan x cos )x (sin aX )X (0)C (a x x 2 21a a = '='?-='?='-='='='='='-2 2 22 x x x 11 )x cot arc (x 11 )x (arctan x 11 )x (arccos x 11 )x (arcsin x 1 )x (ln e )e (x sin )x (cos +- ='+= '-- ='-= '= '='-='

考研数学线代定理公式总结(新)

同是寒窗苦读,怎愿甘拜下风! 概念、性质、定理、公式必须清楚,解法必须熟练,计算必须准确 (),n T A r A n A A Ax x Ax A Ax A A A E οοοββ==??≠≠≠??∈=?可逆 的列(行)向量线性无关 的特征值全不为0 只有零解 , 0总有唯一解 是正定矩阵 12,s i A p p p p n B AB E AB E ?? ??? ????? ?? ??=????==?? 是初等阵 存在阶矩阵使得 或 ○ 注:全体n 维实向量构成的集合n 叫做n 维向量空间. ()A r A n A A A Ax A ολ<=?==不可逆 0的列(行)向量线性相关 0是的特征值 有非零解,其基础解系即为关于0的?? ?? ?????特征向量 ○ 注 ()()a b r aE bA n aE bA aE bA x οολ+

同是寒窗苦读,怎愿甘拜下风! ? ? ????? →???? 具有 向量组等价矩阵等价()反身性、对称性、传递性矩阵相似()矩阵合同() √ 关于12,,,n e e e ???: ①称为 n 的标准基, n 中的自然基,单位坐标向量87p 教材; ②12,,,n e e e ???线性无关; ③12,,,1n e e e ???=; ④tr =E n ; ⑤任意一个n 维向量都可以用12,,,n e e e ???线性表示. 12 1212 11 12121222() 1212 ()n n n n n j j j n j j nj j j j n n nn a a a a a a D a a a a a a τ= = -∑ 1 √ 行列式的计算: ①行列式按行(列)展开定理:行列式等于它的任一行(列)的各元素与其对应的代数余子式的乘积之和. 推论:行列式某一行(列)的元素与另一行(列)的对应元素的代数余子式乘积之和等于零.

中国剩余定理

中国古代求解一次同余式组(见同余)的方法。是数论中一个重要定理。又称中国剩余定理。 注释:三数为a b c,余数分别为m1 m2 m3,%为求今年余计算,&&是“且”运算。 孙子定理 孙子定理 1、分别找出能被两个数整除,而满足被第三个整除余一的最小的数。 k1%b==k1%c==0 && k1%a==1; k2%a==k2%c==0 && k2%b==1; k3%a==k3%b==0 && k3%c==1; 2、将三个未知数乘对应数字的余数再加起来,减去这三个数的最小公倍数的整数倍即得结果。 Answer = k1×m1 + k2×m2 + k3×m3 - P×(a×b×c); P为满足Answer > 0的最大整数; 或者Answer = (k1×m1 + k2×m2 + k3×m3)%(a×b×c) ; 解题思路: 令某数为M,令素数为A,B,C,D,…,Z,已知M/A余a,M/B余b,M/C余c,M/D余d,…,M/Z余z。求M=? 因为A,B,C,D,…,Z为不同的素数,故,B*C*D*…*Z不可能被A整除,有等差数列(B*C*D*…*Z)+(B*C*D*…*Z)N中取A个连续项,这A个连续项分别除以A的余数必然存在0,1,2,

3,…,A-1,所以,从这A个连续项中能寻找到除以A余1的数。再用除以A余1的这个数*a其积必然除以A余a,这个除以A余a 的数,为能够被素数B*C*D*…*Z整除的数,为第一个数; 再按同样的道理,从A*C*D*…*Z的倍数中寻找除以B余b的数,该数具备被素数A,C,D,…,Z整除的特性,为第二个数; 因为,第一个数除以A余a,第二个数能被素数A,C,D,…,Z整除,即能被A整除,所以,第一个数+第二个数之和,仍然保持除以A余a; 同理,第二个数除以B余b,因第一个数能被B整除,所以,第二个数+第一个数之和,仍然保持除以B余b。即,第一个数+第二个数之和,为满足除以A余a,除以B余b。 依此类推,按上面的方法寻找到除以各素因子的余数的数之总和,为满足除以各素因子余数的条件的数。总和再减去能被这几个素数共同整除的数(A*B*C*D*…*Z)N后,其差仍然保持除以各素因子余数的条件的数。由此构成孙子定理的解法。 (中国剩余定理CRT)设m1,m2,...,mk是两两互素的正整数,即gcd(mi,mj) =1,i≠j,i,j = 1,2,...,k 则同余方程组: x≡b1 (mod m1) x≡b2 (mod m2) ... x≡bk (mod mk)

考研数学公式大全(考研必备)

(sin (tan (cot x ) x ) x ) cos x sec 2 x (ln x ) x (arcsin x ) 1 (sec x ) (csc x ) ( a x ) csc sec x 2 x tan x 1 (arccos x ) x 1 2 1 x 2 a x a x ) csc x ln a 1 x ln a cot x (arctan x ) 1 1 x 2 1 (log ( arc cot x ) 1 x 2 kdx kx C x a dx 1 1 dx x ln x C e x d x a e x 1 x a 1 C, (a 1) C a x dx a x ln a C ( a 0, a 1) sin xdx cosx C cosxdx sin x C 1 tanxdx ln cosx C 1 x 2 dx dx arctanx C sec2 xdx tan x C cot xdx ln sin x C secxdx ln secx tan x C cos2 x dx sin 2 x csc2 xdx cot x C cscxdx dx ln cscx cot x C secx tanxdx secx C cscx cot xdx cscx C a 2 x 2 1 arctan a dx x a a a x x C a x dx x 2 a 2 1 ln x 2a x 1 ln a C shxdx a x ln a chx C C dx a2 x 2 dx 2a a C a2 x 2 arcsin x a C chxdx dx x 2 shx C a 2 ln(x 2 x 2 a ) C 导数公式: 基本积分表: 高等数学公式篇 ( C ) 0 (cos x ) ( e x ) e x sin x ( X a ) aX a 1 1

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