小学数学题目巧解—韩信点兵问题
提到韩信,很多小学同学都不会十分陌生。尤其是对历史感兴趣的同学们,作为汉高祖身边的得力战将之一,韩信的故事和经历常被人们津津乐道。我们今天要说的一个数学问题就是源自于韩信的一个故事:“韩信点兵”问题,也被成为“剩余定理”。
“韩信点兵”的由来
据说有一次韩信出兵千余人打仗,让军士清点人数,军士回报说:士兵们站3人一排,多出2人;站5人一排,多出4人;站7人一排,多出6人。韩信稍加思索就得到了准确的士兵数量:1049人。
这个小故事就成为了“韩信点兵”问题的由来了。
事实上,早在《孙子算经》当中就曾经出现过类似的问题:
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?
用“韩信点兵”的表达方式就是:每3个士兵站一排,那么就多出来2个人;每5个士兵站一排,就多出来3个人;每7个士兵站一排,就多出来2个人。那么士兵总共有多少人?
大家可以发现这两道题的相似之处了吧,这就是“韩信点兵”问题通常的题目结构,在数学上属于初等数论当中的“解同余式”问题。
“韩信点兵”的解题思路
通常我们接触到的这类题目都会出现3个左右的同余式。我们简单的解题技巧就是两两处理已知条件。
实际上对于这个问题是可以利用口诀进行解题的,即:
三人同行七十稀,五树梅花二十一。七子团圆正半月,除百零五便得知。
这个口诀其实是针对《孙子算经》中那道题目的一个通用解题规则的,四句话意思是:
三人同行七十稀:将除以3的余数乘以70
五树梅花二十一:将除以5的余数乘以21
七子团圆正半月:将除以7的余数乘以15(正半月即15)
除百零五便得知:将以上三个数字相加,求得这个和除以105的余数。
这样就很容易知道《孙子算经》当中所要求的数为23了。
不知各位同学是否记住了吗?不少同学可能会问了,如果每排站的人数不是3、5、7而是其他数怎么办呢?这就涉及到我们下一讲的问题了:“剩余定理”,这个问题我们将在下一讲与大家一起分享。
编辑:Chaos
审核:国宝
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