5-5-4.中国剩余定理
及余数性质拓展
教学目标
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
知识点拨
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 2 70 3 21 2 15 233 , 233 105 128 ,128 105 23
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,70 21 15a 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》
中的问题为例,分析此方法:
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?
题目中我们可以知道,一个自然数分别除以 3,5,7 后,得到三个余数分别为 2,3,2.那么我们首先构
造一个数字,使得这个数字除以 3 余 1,并且还是 5 和 7 的公倍数。
先由 5 7 35 ,即 5 和 7 的最小公倍数出发,先看 35 除以 3 余 2,不符合要求,那么就继续看 5 和 7 的
“下一个”倍数 35 2 70 是否可以,很显然 70 除以 3 余 1
类似的,我们再构造一个除以 5 余 1,同时又是 3 和 7 的公倍数的数字,显然 21 可以符合要求。
最后再构造除以 7 余 1,同时又是 3,5 公倍数的数字,45 符合要求,那么所求的自然数可以这样计算:
2 70 3 21 2 45 [3,5,7] 233 [3,5,7]k k ,其中 k 是自然数。
也就是说满足上述关系的数有无穷多,如果根据实际情况对数的范围加以限制,那么我们就能找到所求
的数。
例如对上面的问题加上限制条件“满足上面条件最小的自然数”,
那么我们可以计算 2 70 3 21 2 45 2 [3,5,7] 23 得到所求
如果加上限制条件“满足上面条件最小的三位自然数”,
我们只要对最小的 23 加上[3,5,7]即可,即 23+105=128。
例题精讲
模块一、余数性质综合
【例 1】 一个数除以 3 的余数是 2,除以 5 的余数是 1,则这个数除以 15 的余数是 。
【考点】余数性质综合 【难度】1 星 【题型】填空
【关键词】希望杯,4 年级,初赛,8 题
【解析】除以 3 余 2 的数有:2、5、8、11、14
除以 5 余 1 的数有:1、6、11、16、21 观察得到符合条件的答案是 11
【答案】11
【例 2】 有一群猴子正要分 56 个桃子.每只猴子可以分到同样个数的桃子。这时.又窜来 4 只猴子。只好
重新分配,但要使每只猴子分到同样个数的桃子,必须扔掉一个桃子.则最后每只猴子分到桃子
___个。
【考点】余数性质综合 【难度】2 星 【题型】填空
【关键词】希望杯,六年级,初赛,第 19 题,6 分
【解析】56 的约数有:1、2、4、7、8、14、28、56,
55 的约数有:1、5、11、55,
其中只有 11=7+4,所以原来有 7 只猴,后来有 11 只猴,每只猴子分到 55÷11=5 个.
【答案】 5
【巩固】【巩固】一群猴子分桃,桃子共有 56 个,每只猴子可以分到同样多的桃子。但在它们正要分桃时,又来了 4
只猴子,于是重新分配这些桃子,结果每只猴子分到的桃子数量相同,那么最后每只猴子分到
个桃子。
【考点】余数性质综合 【难度】2 星 【题型】填空
【关键词】希望杯,四年级,复赛,第 7 题,4 分
【解析】56 的因数有 1,2,4,7,8,14,28,56,其中只有 4 和 8 相差 4,所以最后有猴子 8 只,每只猴
子分到 56÷8=7 个桃子。
【答案】 7
【例 3】 一个小于 200 的数,它除以 11 余 8,除以 13 余 10,这个数是几?
【考点】余数性质综合 【难度】3 星 【题型】解答
【解析】根据总结,我们发现这两个除数与余数的差都等于11 8=13 10=3 ,观察发现这个数加上 3 后就能
同时被 11 和 13 整除,所以[11、13]=143,所以这个数是 143-3=140。
【答案】140
【巩固】【巩固】不足 100 名同学跳集体舞时有两种组合:一种是中间一组 5 人,其他人按 8 人一组围在外圈;另一
种是中间一组 8 人,其他人按 5 人一组围在外圈。问最多有多少名同学?
【考点】余数性质综合 【难度】3 星 【题型】填空
【关键词】华杯赛,初赛,第 10 题
【解析】此题实际是一个不足 100 的整数,减去 5 能被 8 整除,即除以 8 余 5,减去 8 能被 5 整除,即除以 5
余 3,求其最大值。13 除以 8 余 5,除以 5 余 3,8 和 5 的最小公倍数为 40,13+2×40=93,为满
足条件的整数,即最多有 93 名同学。
【答案】 93
【例 4】 5 年级 3 班同学上体育课,排成 3 行少 1 人,排成 4 行多 3 人,排成 5 行少 1 人,排成 6 排多 5 人,
问上体育课的同学最少____人。
【考点】余数性质综合 【难度】2 星 【题型】填空
【关键词】小数报,初赛
【解析】题意相当于:除以 3 余 2,除以 4 余 3,除以 5 余 4,除以 6 余 5,这样我们根据总结知道都只能“凑
缺”,所以都缺 1,这样班级人数就是[3、4、5、6]-1=60-1=59 人。
【答案】 59
【巩固】【巩固】有一个自然数,除以 2 余 1,除以 3 余 2,除以 4 余 3,除以 5 余 4,除以 6 余 5,则这个数最小
是 。
【考点】余数性质综合 【难度】2 星 【题型】填空
【关键词】华杯赛,五年级,决赛,第 7 题,10 分
【解析】这个数加 1 能同时被 2,3,4,5,6 整除,而 [2,3,4,5,6]=60
所以这个数最小是 60-1=59。
【答案】 59
【巩固】【巩固】 n 除以 2 余1,除以 3余 2 ,除以 4 余 3,除以5 余 4 , ,除以16 余15 。 n 最小为 。
【考点】余数性质综合 【难度】2 星 【题型】填空
【关键词】走美杯,5 年级,决赛,第 1 题,8 分
【解析】 n 加上1后变成1 16 的公倍数,所以 1n 最小为16 9 5 7 11 13 720720 , n 最小为 720719 。
【答案】 720719
【巩固】【巩固】小朋友们要做一次“动物保护”宣传活动,若 1 人拿 3 个动物小玩具,则最后余下 2 个动物小玩具;
若 1 人拿 4 个动物小玩具,则最后余下 3 个动物小玩具;若 1 人拿 5 个动物小玩具,则最后余下 4
动物小玩具。那么这次活动中小朋友至少拿了______个动物小玩具。
【考点】余数性质综合 【难度】2 星 【题型】填空
【关键词】学而思杯,3 年级,第 9 题
【解析】那么再加一个玩具,玩具总数就能同时被 3,4,5 整除,能同时被 3,4,5 整除最小整数位 60 。所以这次
活动小朋友至少拿了 59 个玩具。
【答案】 59
【巩固】【巩固】小朋友们做游戏,若 3 人分成一组,则最后余下 2 人;若 4 人分成一组,则最后余下 3 人;若 5 人
分成一组,则最后余下 4 人。那么一起做游戏的小朋友至少有 人。
【考点】余数性质综合 【难度】2 星 【题型】填空
【关键词】希望杯,四年级,复赛,第 15 题,6 分
【解析】这个数除以 3 余 2,除以 4 余 3,除以 5 余 4,那么加上一个人这些小朋友的数量能整除 3、4、5,
3×4×5=60,那么小朋友至少 59 人
【答案】 59
【例 5】 一个自然数被 7,8,9 除的余数分别是 1,2,3,并且三个商数的和是 570,求这个自然数.
【考点】余数性质综合 【难度】2 星 【题型】解答
【解析】这个数被 7,8,9 除的余数分别是 1,2,3,所以这个数加上 6 后能被 7,8,9 整除,而 7,8,9 504 ,
所以这个数加上 6 后是 504 的倍数.由于这个数被 7,8,9 除的三个商数的和是 570,那么这个数
加上 6 后被被 7,8,9 除的三个商数的和是 570 1 1 1 573 ,而
504 9 504 8 504 7 7 8 7 9 8 9 191 , 573 191 3 ,
所以这个数加上 6 等于 504 的 3 倍,这个数是 504 3 6 1506 .
【答案】1506
【例 6】 数 119 很奇特:当被 2 除时,余数为 1;当被 3 除时,余数为 2;当被 4 除时,余数为 3;当被 5
除时,余数为 4;当被 6 除时,余数为 5.问:具有这种性质的三位数还有几个?
【考点】余数性质综合 【难度】3 星 【题型】解答
【解析】[1,2,3,4,5,6] 60 .三位数中 60 的倍数 15 个.所以,除了 119 外,还有15 1 14 (个).
【答案】14
【巩固】【巩固】有一批图书总数在 1000 本以内,若按 24 本书包成一捆,则最后一捆差 2 本;若按 28 本书包成一捆,
最后一捆还是差 2 本书;若按 32 本包一捆,则最后一捆是 30 本.那么这批图书共有 本.
【考点】余数性质综合 【难度】3 星 【题型】填空
【关键词】迎春杯,六年级,初赛,3 题
【解析】【解析】由题意可知,这批书如果再多 2 本,那么按 24 本, 28 本,32 本一捆全书时,都将恰好分成整数本.
所以这批书的本数加上 2 之后是 24 , 28 , 32 的公倍数,而[24,28,32] 672 ,所以这批书的本数是
672 2k ( k 是整数).由于这批书少于1000 本,所以 k 只能为1,这批书有 670 本.
【答案】 670 本
【例 7】 某个自然数除以 2 余 1,除以 3 余 2,除以 4 余 1,除以 5 也余 1,则这个数最小是 。
【考点】余数性质综合 【难度】3 星 【题型】填空
【关键词】希望杯,五年级,初赛,第 5 题,6 分
【解析】除以 2 余 1,除以 4 余 1,除以 5 余 1 的最小的数减去 1 能被 2、4、5 整除,所以,所以这个数可以
表示为 20n+1,n 是自然数,所以 20n+1 中除以 3 余 2 的最小数是 41.
【答案】 41
【例 8】 一个大于 10 的自然数,除以 5 余 3,除以 7 余 1,除以 9 余 8,那么满足条件的自然数最小为多少?
【考点】余数性质综合 【难度】4 星 【题型】解答
【解析】根据总结,我们发现三个数中前两个数的除数与余数的和都是 5 3 7 1 8 ,这样我们可以把余数
都处理成 8,即一个数除以 5 余 3 相当于除以 5 余 8,除以 7 余 1 相当于除以 7 余 8,所以可以看成
这个数除以 5、7、9 的余数都是 8,那么它减去 8 之后是 5、7、9 的公倍数.而 5,7,9 315 ,所以
这个数最小为 315 8 323 .
【答案】 323
【巩固】【巩固】一个大于 10 的数,除以 3 余 1,除以 5 余 2,除以 11 余 7,问满足条件的最小自然数是多少?
【考点】余数性质综合 【难度】4 星 【题型】解答
【解析】法一:仔细分析可以发现 3 2 1 5 2 7 ,所以这个数可以看成被 3、5、11 除余 7,由于
3,5,11 165 ,所以这个数最小是165 7 172 .
法二:事实上,如果没有“大于 10”这个条件,7 即可符合条件,所以只需要在 7 的基础上加上 3、5、
11 的最小公倍数,得到 172 即为所求的数.
【答案】172
【例 9】 a 是一个三位数.它的百位数字是 4, 9a 能被 7 整除, 7a 能被 9 整除,问 a 是多少?
【考点】余数性质综合 【难度】4 星 【题型】解答
【解析】【解析】 9a 能被 7 整除,说明 9 7 2a a 能被 7 整除; 7a 能被 9 整除,说明 7 9 2a a 能被 9
整除; 7 9 63 ,则 63 2 61 符合上述两个条件.(因 63 2 61 ,则 a 可以写成这样的形式:
63 ? 61a ).又 a 是一个百位数字是 4 的三位数,估算知, 63 6 61 439a .
【答案】 439
【例 10】一个八位数,它被 3 除余 1,被 4 除余 2,被 11 恰好整除,已知这个八位数的前 6 位是 257633,
那么它的后两位数字是__________。
【考点】余数性质综合 【难度】4 星 【题型】填空
【关键词】101 中学,入学测试
【解析】设后面这个两位数为 ab,前面数字和为 26 除以 3 余 2,所以补上的两位数数字和要除以 3 余 2。同
理要满足除以 4 余 2;八位数中奇数位数字和为(2+7+3+a),偶数位数字和为(5+6+3+b)这样要求
a=b+2,所以满足条件的只有 86。
【答案】86
模块二、中国剩余定理
【例 11】“民间流传着一则故事——‘韩信点兵’.秦朝末年,楚汉相争.一次,韩信将 1500 名将士与楚王大
将李锋交战.苦战一场,楚军不敌,败退回营,汉军也死伤四五百人.忽有后军来报,说有楚军
骑兵追来,韩信便急速点兵迎敌.他命令士兵 3 人一排,结果多出 2 名;接着命令士兵 5 人一排,
结果多出 3 名;他又命令士兵 7 人一排,结果又多出 2 名.韩信马上向将士们宣布:我军有 1073
名勇士,敌人不足五百,我们居高临下,以众击寡,一定能打败敌人.”根据故事中的条件,你能
算出韩信有多少将士么?
【考点】中国剩余定理 【难度】3 星 【题型】解答
【分析】也就是说:一个自然数在 1000 和 1100 之间,除以 3 余 2,除以 5 余 3,除以 7 余 2,求符合条件的
数.
方法一: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.而[3,5,7] 105 ,我们就把题目转化为:
求1000 ~1100 之间被 105 除余 23 的数.韩信有105 10 23 1073 (个)将士.
方法二:我们先找出被 3 除余 2 的数:2,5,8,11,14,17,20,23,26,29,32,35,38,41,
44 ;
被 5 除余 3 的数:3,8,13,18,23,28,33,38,43,48,53,58 ;
被 7 除余 2 的数:2,9,16,23,32,37,44,51 .
三个条件都符合的最小的数是 23,以后的是一次加上 3,5,7 的公倍数,直到加到 1000
和 1100 之间.结果是 23 105 10 1073 .具体到实际的做题过程中时,从较大的除数开始
做会方便一些.
方法三:利用程大位的解法,将题目转化为:求 233 加上 105 的倍数在1000 ~1100 之间的数.通过
尝试可以求出这个数是 233 105 8 1073 .
【答案】1073
【例 12】一个数除以 3 余 2,除以 5 余 3,除以 7 余 4,问满足条件的最小自然数____.
【考点】中国剩余定理 【难度】3 星 【题型】填空
【解析】方法一、根据总结,我们发现前面两种都不符合,所以我们只能用最普遍的“中国剩余定理”:
3、5 的公倍数 3、7 的公倍数 5、7 的公倍数
15 21 35
30 42 70
45 63 105
60 84 140
… … …
找出除以 7 余 4 的 除以 5 余 3 除以 3 余 2
可以找出分别是:60 63 35
可见 60+63+35=158 满足我们的条件,但不是最小的自然数,处理方法就是减去最小公倍数的若干倍,
使结果在最小公倍数之内。所以答案为:158-105=53。
方法二:逐步构造符合条件的最小自然数,
首先求符合后面两个条件的最小自然数,依次用 7 的倍数加 4,当 4 被加上两个 7 时得到 18,恰好
除以 5 余 3,此时符合后两个条件;
再依次用 7 和 5 的最小公倍数的倍数加 18,当 18 被加上 1 个 35 个,得到 53,检验符合三个条件.所
以所求的最小自然数就是 53.
【答案】 53
【例 13】一个自然数在 1000 和 1200 之间,且被 3 除余 1,被 5 除余 2,被 7 除余 3,求符合条件的数.
【考点】中国剩余定理 【难度】3 星 【题型】解答
【解析】方法 1:中国剩余定理
3、5 的公倍数 3、7 的公倍数 5、7 的公倍数
15 21 35
30 42 70
45 63 105
60 84 140
… … …
找出除以 7 余 3 的 除以 5 余 2 除以 3 余 1
可以找出分别是:45 42 70
可见 45+42+70=157 满足我们的条件,但不是 1000 到 1200 之间的数,处理方法就是加上最小公倍数
的若干倍,使结果在最小公倍数之内。所以答案为:105 10 52 1102 。
方法 2:我们先找出被 3 除余 1 的数:
1,4,7,10,13,16,19,22,25,28,31,34,37,40,43,46,49,52,…;
被 5 除余 2 的数:2,7,12,17,22,27,32,37,42,47,52,57,…;
被 7 除余 3 的数:3,10,17,24,31,38,45,52,…;
三个条件都符合的最小的数是 52,其后的是一次加上 3、5、7 的最小公倍数,直到加到 1000 和
1200 之间.结果是105 10 52 1102 .
方法 3:先列出除以 3 余 1 的数:1,4,7,10,13,16,…;
再列出除以 5 余 2 的数:2,7,12,17,22,27,…;
这两列数中,首先出现的公共数是 7.3 与 5 的最小公倍数是 15.两个条件合并成一个就是
7 15 整数,列出这一串数是 7,22,37,52,…;再列出除以 7 余 3 的数:
3,10,17,24,31,38,45,52,…;就得出符合题目条件的最小数是 52.事实上,我
们已把题目中三个条件合并成一个:被 105 除余 52.那么这个数在 1000 和 1200 之间,应该是
105 10 52 1102 .
方法 4:设这个自然数为 a ,被 3 除余 1,被 5 除余 2,可以理解为被 3 除余 3 2 1 ,被 5 除与5 2 ,
所以满足前面两个条件的 15 7a m ( m 为自然数),只需15 7m 除以 7 余 3,即15m 除以 7 余 3,
而15 7 2 1 ,只需 m 除以 7 余 3,m 最小为 3,所以满足三个条件的最小自然数为3 15 7 52 ,
其后的是一次加上 3、5、7 的最小公倍数,直到加到 1000 和 1200 之间.结果是105 10 52 1102 .
【答案】1102
【例 14】一个数除以 3、5、7、11 的余数分别是 2、3、4、5,求符合条件的最小的数.
【考点】中国剩余定理 【难度】3 星 【题型】解答
【解析】法一:将 3、5、7、11 这 4 个数 3 个 3 个一起分别计算公倍数,如表:
3、5、7 的公倍数中被 11 除余 5 的数不太好找,但注意到 210 除以 11 余 1,所以 210 5 1050
被 11 除余 5,由此可知 770 693 165 1050 2678 是符合条件的一个值,但不是最小值,还
需要减去 3、5、7、11 的公倍数使得它小于它们的最小公倍数.由于 3、5、7、11 的最小公
倍数是 1155,所以 2678 1155 2 368 是符合条件的最小值.
法二:对于这种题目,也可以先求满足其中 3 个余数条件的,比如先求满足除以 3、5、7 的余数分
别是 2、3、4 的,既可采用中国剩余定理,得到 70 2 21 3 15 4 263 是满足前 3 个余数
条件的,从而其中最小的是 263 105 2 53 ;由于 53 除以 11 的余数为 9,105 除以 11 的余
数为 6,可知9 6 3 27 除以 11 的余数为 5,所以53 105 3 368 是满足条件的最小数.也
可以直接观察发现这个数乘以 2 之后除以 3、5、7 的余数分别是 4、6、8,也就是除以 3、5、
7 的余数都是 1,所以满足前三个条件的数最小为 (3 5 7 1) 2 53 ,后面的步骤与上面的
解法相同.
【答案】 53
【例 15】有连续的三个自然数 a 、 1a 、 2a ,它们恰好分别是 9、8、7 的倍数,求这三个自然数中最小
的数至少是多少?
【考点】中国剩余定理 【难度】3 星 【题型】解答
【解析】法一:
由 1a 是 8 的倍数,得到 a 被 8 除余 7,由 2a 是 7 的倍数,得到 a 被 7 除余 5,现在相当于一个
数 a 除以 9 余 0,除以 8 余 7,除以 7 余 5.运用中国剩余定理求 a (用逐步满足的方法也可以)
7 和 8 的公倍数中除以 9 余 1 的最小为 280;7 和 9 的公倍数中除以 8 余 1 的最小是 441;8 和 9 的
公倍数中除以 7 余 1 的最小是 288,根据中国剩余定理,
280 0 441 7 288 5 4527 符合各个余数条件,但 4527 不是最小的,还需要减去 7、8、9 的公
倍数,可知 4527 7 8 9 8 495 是满足各个余数条件的最小值,所以 a 至少是 495.
法二:
仔细观察,可知由于 a 、 1a 、 2a 恰好分别是 9、8、7 的倍数,那么 9a 、 1 8a 、 2 7a 也
分别是 9、8、7 的倍数,即 9a 是 9、8、7 的公倍数,那么 9a 的最小值是 9 8 7 504 ,即 a 至
少是 504 9 495 .
【答案】 495
模块三、余数性质的拓展应用——新中国剩余定理
【例 16】有一个数,除以 3 余 2,除以 4 余 1,问这个数除以 12 余几?
【考点】余数性质的拓展应用——新中国剩余定理 【难度】3 星 【题型】解答
【关键词】,分班考试
【解析】方法一: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.
方法二:一个数,除以 3 余 2,除以 4 余 1,可以理解为除以 3 余 3 2 ,除以 4 余 4 1 ,所以这个
数减去 5 后,既能被 3 整除,又能被 4 整除,设这个数为 a ,则 12 5a m ,(m 为自然数)所以这个
数除以 12 余 5
【答案】 5
【例 17】如图,在一个圆圈上有几十个孔(不到 100 个),小明像玩跳棋那样,从 A 孔出发沿着逆时针方向,
每隔几孔跳一步,希望一圈以后能跳回到 A 孔.他先试着每隔 2 孔跳一步,结果只能跳到 B 孔.他
又试着每隔 4 孔跳一步,也只能跳到 B 孔.最后他每隔 6 孔跳一步,正好跳回到 A 孔,你知道这
个圆圈上共有多少个孔吗?
【考点】余数性质的拓展应用——新中国剩余定理 【难度】3 星 【题型】解答
【关键词】华杯赛
【解析】设想圆圈上的孔已按下面方式编了号:A 孔编号为 1,然后沿逆时针方向顺次编号
为 2,3,4,…,B 孔的编号就是圆圈上的孔数.
我们先看每隔 2 孔跳一步时,小明跳在哪些孔上?很容易看出应在 1,4,7,10,…上,也就是说,
小明跳到的孔上的编号是 3 的倍数加 1.按题意,小明最后跳到 B 孔,因此总孔数是 3 的倍数加 1.
同样道理,每隔 4 孔跳一步最后跳到 B 孔,就意味着总孔数是 5 的倍数加 1;而每隔 6 孔跳一步最
后跳回到 A 孔,就意味着总孔数是 7 的倍数.
如果将孔数减 1,那么得数既是 3 的倍数也是 5 的倍数,因而是 15 的倍数.这个 15 的倍数加上 1 就
等于孔数,设孔数为 a ,则 15 1a m ( m 为非零自然数)而且 a 能被 7 整除.注意 15 被 7 除余 1,
所以15 6 被 7 除余 6,15 的 6 倍加 1 正好被 7 整除.我们还可以看出,15 的其他(小于的 7)倍数加
1 都不能被 7 整除,而15 7 105 已经大于 100.7 以上的倍数都不必考虑,因此,总孔数只能是
15 6 1 91 .
【答案】 91
【例 18】三个连续三位数的和能够被 13 整除,且这三个数中最大的数被 9 除余 4,那么符合条件的三位数
中最小的数最大是 。
【考点】余数性质的拓展应用——新中国剩余定理 【难度】3 星 【题型】填空
【关键词】学而思杯,6 年级
【解析】设中间数是 a ,三个连续自然数的和是中间数的 3 倍即 3a ,由 13|3a 得 13|3a ,所以中间数能被 13 整除,
而其中最大的数被 9 除余 4,说明中间数被 9 除余 3,从 1000 往下试能被 13 整除的数为 988,975,…,
975 符合两个条件。所以符合条件的三位数中的最小的数的最大是 975-1=974.
【答案】 974
【例 19】某小学的六年级有一百多名学生.若按三人一行排队,则多出一人;若按五人一行排队,则多出
二人;若按七人一行排队,则多出一人.该年级的人数是 .
【考点】余数性质的拓展应用——新中国剩余定理 【难度】3 星 【题型】填空
【关键词】希望杯,六年级,二试,第 6 题,5 分
【解析】符合第一、第三条条件的最少人数为 3×7+1=22 人,经检验,22 也符合第二个条件,所以 22 也是符
合三个条件的最小值,但该小学有一百多名学生,所以学生总人数为 22+3×5×7=127。
【答案】127
【例 20】智慧老人到小明的年级访问,小明说他们年级共一百多名同学,老人请同学们按三人一行排队,
结果多出一人,按五人一行排队,结果多出二人,按七人一行排队,结果多出一人,老人说我知
道你们年级原人数应该是( )人。
【考点】余数性质的拓展应用——新中国剩余定理 【难度】3 星 【题型】填空
【关键词】华杯赛决赛第 6 题,10 分
【解析】根据条件,该数除以 3 余 1,除以 5 余 2,除以 7 余 1,逐级满足法,令该数为 a,
则 a÷3….1 ①
a÷5….2 ②
a÷7….1 ③
符合条件①的有 1,4,7,10,13,16….
符合条件②的有 2,7,12….
同时满足①、②的最小值为 7,以后 a=7+15m 均满足①、②;
现在来看(7+15m)÷7….1,则 15m÷7…..1,则 m 最小取 1,符合,最小的符合的数为 a=22。
以后每隔 3,5,7 105 即符合。该年级有 100 多名学生,为 22+1-5=127。
【答案】127
【例 21】三个连续的自然数,从小到大依次是 4、7、9 的倍数,这三个自然数的和最小是 .
【考点】余数性质的拓展应用——新中国剩余定理 【难度】3 星 【题型】填空
【关键词】学而思杯,6 年级,1 试,第 3 题
【解析】本题看起来是一个关于整除或约数、倍数的题,但实际上不大用得上被 4、7、9 整除的数的特征或
者约数、倍数的一些性质,而如果以这三个连续的自然数中的某一个为基础,比如以中间的那个数
为基础,那么另外的两个数分别为这个数减 1 和这个数加 1,那么题目变为:一个数除以 4 余 1,除
以 9 余 8,且能被 7 整除,且这个数的最小可能值.这是一个余数问题,我们可以采用逐步满足法,
也可以采用中国剩余定理来解.
方法一:逐步满足法.
除以 4 余 1 的数有:1,5,9,13,17,21, ;
除以 9 余 8 的数有:8,17,26, .
可见同时满足这两条的数最小为 17,由于 4,9 36 ,
那么满足除以 4 余 1 且除以 9 余 8 的数有:17,53,89,125,161,197……
其中能被 7 整除的数最小为 161,所以所求的 3 个连续自然数的中间的那个数最小为 161,
那么它们的和最小为161 3 483 .
方法二:代数表示法.
根据题意,设这三个数分别为 7 1k 、7k 、7 1k ( k 是整数),那么 7 1k 是 4 的倍数,7 1k
是 9 的倍数,由于 7 1 8 1k k k , 7 1 9 2 1k k k ,所以 1k 是 4 的倍数,2 1k
是 9 的 倍 数 , 由 1k 是 4 的 倍 数 知 2 2k 是 8 的 倍 数 , 设 2 1 9k n , 那 么
2 2 9 3 8 3k n n n ,所以 3n 是 8 的倍数, n 最小为 5,相应地 k 最小为 23,那么
这三个自然数的和最小为 7 23 3 483 .
小结:本题并不难,以上四种解法中法 1、法 2 是同余问题的解法,尤其是法 2,是对中国
剩余定理的典型应用,需要学生掌握.而法 3、法 4 则是采用代数方法来解,法 3 的关键在
于列出方程后要将三个未知数中的两个都用另一个未知数来表示,再对这一个未知数进行
确定,法 4 则是采用代数变形和同余定理来逐步缩小可能的范围.可以看出,法 3 和法 4
中都有逐步满足的思想.
方法三:用不定方程来解.
设这三个数分别为 4a , 7b , 9c ,那么 7 4 1
9 7 1
b a
c b
⑴
⑵ .
由⑴得 7 1 3 1
4 4
b ba b ,所以 3 1
4
b 是整数, b 为 3,7,11,15,19,23, ;
由⑵得 7 1 2 1
9 9
b bc b ,所以 2 1
9
b 是整数, b 为 5,14,23,32, .
可见 b 最小为 23,那么所求的三个自然数的和最小为 7 23 3 483 .
方法四:中国剩余定理.
一个数除以 4 余 1,除以 9 余 8,除以 7 余 0,由于能被 4、9 整除且除以 7 余 1 的数最小为
36,能被 4、7 整除且除以 9 余 1 的数最小为 28,能被 7、9 整除且除以 4 余 1 的数最小为
[7,9] 3 189 ,根据中国剩余定理,36 0 28 8 189 1 413 满足除以 4 余 1,除以 9 余
8,除以 7 余 0,而[4,7,9] 252 ,所以 413 252 161 是满足条件的最小数,那么所求的三
个自然数的和最小为161 3 483 .
以上是采用余数问题的方法来解,本题也可以采用不定方程和数的代数表示法来解.
【答案】 483
【例 22】在 200 至 300 之间,有三个连续的自然数,其中,最小的能被 3 整除,中间的能被 7 整除,最大的
能被 13 整除,那么这样的三个连续自然数分别是多少?
【考点】余数性质的拓展应用——新中国剩余定理 【难度】3 星 【题型】解答
【解析】先找出两个连续自然数,第一个被 3 整除,第二个被 7 整除.例如,找出 6 和 7,下一个连续自然
数是 8.3 和 7 的最小公倍数是 21,考虑 8 加上 21 的整数倍,使加得的数能被 13 整除.8 21 12 260 ,
能被 13 整除,那么 258,259,260 这三个连续自然数,依次分别能被 3,7,13 整除,又恰好在 200
至 300 之间.由于 3,7,13 的最小公倍数为 273,所以在 200 至 300 之间只有 258,259,260 这三
个数满足条件.
【答案】258,259,260
【例 23】有三个连续自然数,其中最小的能被 15 整除,中间的能被 17 整除,最大的能被 19 整除,请写出
一组这样的三个连续自然数.
【考点】余数性质的拓展应用——新中国剩余定理 【难度】4 星 【题型】解答
【解析】设三个连续自然数中最小的一个为 n,则其余两个自然数分别为 1n , 2n .依题意可知:15| n ,
17 | 1n , 19 | 2n ,根据整除的性质对这三个算式进行变换:
15| 15| 2 15| 2 15
17 | 1 17 | 2 2 17 | 2 15 [15,17,19]| 2 15
19 | 2 19 | 2 4 19 | 2 15
n n n
n n n n
n n n
从上面可以发现 2 15n 应为 15、17、
19 的公倍数.由于[15,17,19] 4845 ,所以 2 15 4845 2 1n k (因为 2 15n 是奇数),
可得 4845 2415n k .当 1k 时 2430n , 1 2431n , 2 2432n ,所以其中的一组自然数为
2430、2431、2432.
【答案】2430、2431、2432