事半功倍的使用余數(shù)解題,《余數(shù)的妙用》升級版——思路轉(zhuǎn)化。大家好我是小梁老師,這節(jié)課我們來學習余數(shù)問題中的幾個特殊題型。
我國古代的《孫子算經(jīng)》里有一道聞名中外的題目:今有物不知其數(shù),三三數(shù)之剩二,五五數(shù)之剩三,七七數(shù)之剩二。問物幾何?
這就是一道余數(shù)問題,人們稱解決這類問題的方法為“孫子定理”或“中國剩余定理”。對于我們小學生來說“剩余定理”當然太深奧了,但我們利用倍數(shù)和余數(shù)的知識,也能巧妙地解答這類問題。
例1、某數(shù)被4除余3,被5除少2,被7除少4。這個數(shù)最小是多少?
分析:這道題目的條件比較凌亂,猛一看去仿佛無從人手。但是我們可以換個思路,要分析解答這道題目,首先必須把題目的條件加以整理,把“被5除少2,被7除少4"改述為:被5除余3,被7除余3。這樣一來,就變成了一個“同余”的問題了。不難想象,題目要求的那個數(shù)就是4、5、7的最小公倍數(shù)再加上3的和。
4、5、7的最小公倍數(shù)是140,題目要求的那個數(shù)即為140+3=143
檢驗:143÷4=35…3
(143+2)÷5=30
(143+4)÷7=21。
例2、某數(shù)被5除余2,被6除少2,被7除少3。這個數(shù)最小是多少?
分折:答這道題目,和上一個題目一樣,同樣要先把條件加以改述:某數(shù)被5除余2,被6除余4,被7除仍余4。符合其中后兩個條件的最小的是:6×7+4=45。但“46不能符合“被5除余2”這一條件,怎么辦呢?就應在“46”的基礎上逐一加上“42”(因為42是6和7的最小公倍數(shù),所以不管加多少次42,它們的和都能符合“被6除余4,被7除也余4"這一要求)。
46+42=88(被5除余3,舍去);
46+42×2=130(被5除無余,舍去)
46+42×3=172(被5除余2,符合條件)。
答:符合題目條件的最小的數(shù)是172。
例3、小王叔叔加工了一批機器零件,總量大約在150~200之間。平均裝入5個盒子,最后多出1個;若改用6個盒子去裝,最后又多出4個;若再改用7個盒子去裝,最后卻多出5個。這批零件共有多少個?
分析:這道題目實際就是“某數(shù)被5除,余1;被6除,余4;被7除,余5”。三個余數(shù)都互不相同,怎么辦呢?我們再仔細看看這幾個條件,不難發(fā)現(xiàn),它們的后兩個條件可改述為:某數(shù)被6除,少2;被7除,也少2。這樣便找到了解題的突破口。
符合“被6除少2,被7除也少2”這兩個條件的最小ー個數(shù)是6x7ー2=40。但“40°被5除并不能余1。這就需要采用逐一加上“42”(6和7的最小公倍數(shù))
40+42=82(被5除余2,舍去)
40+42x2=124(被5除余4,舍去);
40+42x3=166(被5除余1,符合條件)
答:小王叔叔共加工166個零件。
通過以上三道例題的分析,我們可以看出:解答余數(shù)問題的突破口一般都是經(jīng)過“轉(zhuǎn)化”條件,使之變成“同余”問題,然后用公倍數(shù)(一般是取最小公倍數(shù))來作一些增減調(diào)整;若三個不能“同余”,也應設法找出其中兩個“同余”的條件,然后仍采取“逐步調(diào)整”的方法來尋找問題的答案。
例4、有一籃蘋果不足60個,平均分給5名小朋友,多出1個;若平均分給6名小朋友,最后多出3個;若平均分給7名小朋友友,最后卻多出2個。這籃蘋果一共有多少個?
分析:若把題目的條件改述為“被某數(shù)除少幾”,都找不出兩個相同的情況。怎樣解答這類問題呢?有一個非常簡便的方法——枚舉法。
被5除余1的數(shù),有:
6、11、16、26、31、36、41、46、51和56(不超過60,以下同)
被6除余3的數(shù),有:
9、15、21、27、33、39、45、51和57
被7除余2的數(shù),有
9、16、23、30、37、44、51和58。
從上面枚舉出的這些數(shù)據(jù)中可以清楚地看出,“51”在三個數(shù)列中都出現(xiàn)了。這就說明,51能滿足題目的三個條件,即這籃果有51個。
學到這里,有必要補充一句:例題1至3,也可以用“枚舉法”來推算。但是,如果題目中的數(shù)據(jù)過大,用“枚舉法”就比較費力了,因此,我們要盡量采用“調(diào)整”法。
還有一類余數(shù)問題是求“除數(shù)”的,這類問題的解法更加特殊,請看下面例題:
例5、甲、乙、丙、丁四個旅行團分別有游客69人、85人,93和97人?,F(xiàn)在要把這個旅行團分別進行分組,并使每組的人數(shù)可能多,以便乘車參觀游覽。已知甲、乙、丙三個旅行團分組后,所剩的人數(shù)相同,向丁旅行團分組后還剩幾人?
分析:從表面上看。這道題目問的是“剩余”人數(shù),但我們知道“剩余”是因為不能被整除而產(chǎn)生的,所以,解答這道題目的關是求“每組有幾人”(即求除數(shù))。
這個除在何處找呢?其實呀,它遠在天邊,近在眼前,這個除數(shù)就藏在它的“差“里。這是為什么呢?我們可以這樣想:既然甲、乙、丙三個數(shù)被某數(shù)除的余數(shù)相同,那么這三個數(shù)的兩兩之差一定能被這個數(shù)整除(因為它們相減時,余數(shù)恰好相互“抵消”了)。
不舉個例子來看看吧
58÷7=8……2(表示有8個7、余2)
37÷7=5……2(表示有5個7,余2)
58-37=21(剩下的就只有3個7)
懂得了以上這個道理之后、再來解答這個問題就不困難了。
甲、乙、丙三個數(shù)之間的差分別是16、8和24,不難看出它們的最大公因數(shù)是8。這也正是我們所要尋找的“除數(shù)”。
驗證如下:
69÷8=8……5(分成8組,剩下5人)
85÷8=10……5(分成10組,剩下5人)
93÷8=11……5(分成11組,剩下5人)。
最后再來推算丁旅行團分組的情況
97÷8=12……1(人)
答:丁旅行團分組后剩下1人。