小学奥数 数论 余数问题 同余问题.题库版

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2020年09月12日 13:05
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5-5-3.同余问题

教学目标

1. 学习同余的性质
2. 利用整除性质判别余数


知识点拨
同余定理

1、定义:若两个整数a、b被自然数m除有相同的余数,那么称a、b 对于模m同余,用式子表示为:a≡b ( mod
m ),左边的式子叫做同余式。同余式读作:a同余于b,模m。

2、重要性质及推论:
(1)若两个数a,b除以同一个数m得到的余数相同,则a,b的差一定能被m整除
例如:
17

11
除以
3
的余数都是
2
,所以能 被
3
整除.
(1711)
(2)用式子表示为:如果有a≡b ( mod m ),那么一定有a-b=mk,k是整数,即m|(a-b)
3、余数判别法
当一个数不能被另一个数整除时,虽然可以用长除法去求得余数,但当被除位数较多时,计算是很麻烦
的 .建立余数判别法的基本思想是:为了求出“N被m除的余数”,我们希望找到一个较简单的数R,使得:N与R对于除数m同余.由于R是一个较简单的数,所以可以通过计算R被m除的余数来求得N被m除的余数.
⑴ 整数N被2或5除的余数等于N的个位数被2或5除的余数;
⑵ 整数N被4或25除的余数等于N的末两位数被4或25除的余数;
⑶ 整数N被8或125除的余数等于N的末三位数被8或125除的余数;
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⑷ 整数N被3或9除的余数等于其各位数字之和被3或9除的余数;
⑸ 整数N被11除的余数等于N的奇数位数之和与偶数位数之和的差被11除的余数;(不够减的话先适
当 加11的倍数再减);
⑹ 整数N被7,11或13除的余数等于先将整数N从个位起从右往左每三位 分一节,奇数节的数之和与
偶数节的数之和的差被7,11或13除的余数就是原数被7,11或13除 的余数.

例题精讲


模块一、两个数的同余问题


【例 1】 有一个整数,除39,51,147所得的余数都是3,求这个数.
【考点】两个数的同余问题 【难度】1星 【题型】解答
【解析】 (法1) < br>39336
,51-3=48,
1473144

(36,1 44)12
,12的约数是
1,2,3,4,6,12
,因为余数为3
要小 于除数,这个数是
4,6,12

(法2)由于所得的余数相同,得到这个数一定能 整除这三个数中的任意两数的差,也就是说它是任意
两数差的公约数.
513912

14739108

(12,108)12
,所以这个数是
4,6,12

【答案】
4,6,12


【例 2】 某个两位数加上3后被3除余1,加上4后被4除余1,加上5后被5除余1,这个两位数是______.
【考点】两个数的同余问题 【难度】2星 【题型】填空
【关键词】2003年,人大附中,分班考试
【解析】 “加上3后被3除余1”其实原数还是余1,同理这个两位数除以4、5都余1,这样,这个 数就是[3、
4、5]+1=60+1=61。
【答案】
61


【例 3】 有一个自然数,除345和543所得的余数相同,且商相差33.求这个数是多少?
【考点】两个数的同余问题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 由于这个数除345和543的余数相同,那么它可能整除543-345,并且得到的商为33.所以所
求的数为
(543345)336

【答案】
6

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【例 4】 一个大于10的自然数去除90、1 64后所得的两个余数的和等于这个自然数去除220后所得的余数,
则这个自然数是多少?
【考点】两个数的同余问题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 这个自然数去 除90、164后所得的两个余数的和等于这个自然数去除
90164254
后所得的余数 ,
所以254和220除以这个自然数后所得的余数相同,因此这个自然数是
254220 34
的约数,又大
于10,这个自然数只能是17或者是34.
如果这个数是34, 那么它去除90、164、220后所得的余数分别是22、28、16,不符合题目条件;
如果这个数 是17,那么它去除90、164、220后所得的余数分别是5、11、16,符合题目条件,所以
这 个自然数是17.
【答案】
17


【例 5】 两位自然数ab

ba
除以7都余1,并且
ab
,求
abba

【考点】两个数的同余问题 【难度】3星 【题型】解答
abba
能被7整除,【解析】 即
(10ab)
能被7整除.所以只 能有
ab7
,那么
ab

(10ba)9(ab)能为92和81,验算可得当
ab92
时,
ba29
满足题目要求,
abba92292668

【答案】
2668


【例 6】 现有糖果254粒,饼干210 块和桔子186个.某幼儿园大班人数超过40.每人分得一样多的糖果,一样
多的饼干,也分得一样多 的桔子。余下的糖果、饼干和桔子的数量的比是:1:3:2,这个大班有_____
名小朋友,每人分 得糖果_____粒,饼干_____块,桔子_____个。
【考点】两个数的同余问题 【难度】3星 【题型】解答
【关键词】南京市,第三届,兴趣杯
【解析】 设大班共 有a名小朋友。由于余下的糖果、饼干和桔子的数量之比是1:3:2,所以余下的糖果、桔子
数目的和 正好等于余下的饼干数,从而254+186-210一定是a的倍数,即
254+186-210=2 30=1×230=10×23=2×5×23是a的倍数。同样,2×254-186=322=23×14= 23×14=23×2×7
也一定是a的倍数。所以,a只能是23×2的因数。但a﹥40,所以a= 46。此时254=46×5+24,
210=46×3+72,186=46×3+48。故大班有小 朋友46名,每人分得糖果5粒,饼干3块,桔子3个。
【答案】小朋友46名,每人分得糖果5粒,饼干3块,桔子3个

模块二、三个数的同余问题

【例 7】 有一个大于1的整数,除
45,59,101
所得的余数相同,求这个数.
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【考点】三个数的同余问题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 这个题没有告诉我们,这三个数除以这个数的余数分别是多少,但是由于所得 的余数相同,根据同
余定理,我们可以得到:这个数一定能整除这三个数中的任意两数的差,也就是说它 是任意两数差
的公约数.所以这个数可能为
2,7,14

(56,14) 14

1014556

594514

14< br>的约数有
1,2,7,14

【答案】
2,7,14


【巩固】 有一个整数,除300、262、205得到相同的余数。问这个整数是几?
【考点】三个数的同余问题 【难度】3星 【题型】填空
【关键词】第一届,华杯赛,初赛,第9题
【解析】 这个数除300、262,得到相同的 余数,所以这个数整除300-262=38,同理,这个数整除262-205
=57,因此,它是3 8、57的公约数19。
【答案】
19


【巩固】 在除13511,13903及14589时能剩下相同余数的最大整数是_________.
【考点】三个数的同余问题 【难度】3星 【题型】填空
【关键词】2000年,小学数学奥林匹克
【解析】 因为
1390313511392
,
1458913903686
,由于13511,13903,14589要被同一个数除时,余
数相同,那么,它们两两之差必能被 同一个数整除.
(392,686)98
,所以所求的最大整数是98.
【答案】
98


【巩固】 140,225,293被某大于1的自然数除,所得余数都相同。2002除以这个自然数的余数是 .
【考点】三个数的同余问题 【难度】3星 【题型】填空
【关键词】2006年,三帆中学,入学测试
【解析】 这样我们用总结的知识点可知:任意 两数的差肯定余0。那么这个自然数是293-225=68的约数,又是
225-140=85的约数 ,因此就是68、85的公约数,所以这个自然数是17。所以2002除以17余13。
【答案】
13


【巩固】 三个数:23,51,72,各除以大于1的同一个自然数,得到同一个余数,则这个除数是 。
【考点】三个数的同余问题

【难度】
3


【题型】填空

【关键词】
2009
年,希望杯,第七届,五年级, 初赛,第
4
题,
6


【解析】 (28,21)=7,所以这个除数是7。
512328

725121< br>,
【答案】
7


【例 8】 学校新买来118个乒乓球, 67个乒乓球拍和33个乒乓球网,如果将这三种物品平分给每个班级,
那么这三种物品剩下的数量相同 .请问学校共有多少个班?
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【考点】三个数的同余问题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 所求班级数是除以
118,67,33
余数相同的数.那么可知该数应该为
1186 751

673334

的公约数,所求答案为17.
【答案】
17


【例 9】 若2836,4582,5164, 6522四个自然数都被同一个自然数相除,所得余数相同且为两位数,除数
和余数的和为______ _.
【考点】三个数的同余问题 【难度】3星 【题型】填空
【关键词】2001年,小学数学奥林匹克
【解析】 设除数为A.因为2836,4582 ,5164,6522除以A的余数相同,所以他们两两之差必能被A整除.又
因为余数是两位数,所以 A至少是两位数.4582-2836=1746,
51644582582

6 52251641358

因为
(582,1358)194
,所以A 是194的大于10的约数.194的大于10的约数只有97和194.如果
A194
,< br>238619414120
,余数不是两位数,与题意不符.如果
A97
,经检验,余数都是
23,除数

余数
9723120

【答案】120

【例 10】 一个大于1的数去除290,235,200时, 得余数分别为
a

a2

a5
,则这个自然数是多少?
【考点】三个数的同余问题 【难度】4星 【题型】解答
【解析】 根据题意可知,这个自然数去除290,233,195时,得到相同的余数(都为
a
). < br>既然余数相同,我们可以利用余数定理,可知其中任意两数的差除以这个数肯定余0.那么这个自
然数是
29023357
的约数,又是
23319538
的约数,因 此就是57和38的公约数,因为57和38
的公约数只有19和1,而这个数大于1,所以这个自然数 是19.
【答案】
19


【巩固】 有3个吉利数888,51 8,666,用它们分别除以同一个自然数,所得的余数依次为a,a+7,a+10,则这
个自然数是 _____.
【考点】三个数的同余问题 【难度】4星 【题型】填空
【关键词】2006年,清华附中,入学测试
【解析】 处理成余数相同的,则888、51 8-7、666-10的余数相同,这样我们可以转化成同余问题。这样我们
用总结的知识点可知:任意 两数的差肯定余0。那么这个自然数是888-656=232的约数,也是
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656-511=145的约数,因此就是232、145的 公约数,所以这个自然数是29。
【答案】
29


【例 11】 一个自然数除429、791、500所得的余数分别是
a5

2a
a
,求这个自然数和
a
的值.
【考点】三个数的同余问题 【难度】4星 【题型】解答
【解析】 将这些数转化成被该自然数除后余数为
2a的数:

4295

2848

791

50021000
,这样这
些数被这个自然数除所得的余数都是
2a< br>,故同余.
将这三个数相减,得到
84879157

1000 848152
,所求的自然数一定是
57

152
的公约数,< br>而

57,152

19
,所以这个自然数是
19
的约数,显然1是不符合条件的,那么只能是19.经过验证,
当这个自然数是
19< br>时,除
429

791

500
所得的余数分别为< br>11

12

6

a6
时成立,所以这个 自
然数是
19

a6
.
【答案】
6


【例 12】 甲、乙、丙三数分别为603,939,393.某数
A
除 甲数所得余数是
A
除乙数所得余数的2倍,
A

乙数所得余数是A
除丙数所得余数的2倍.求
A
等于多少?
【考点】三个数的同余问题 【难度】4星 【题型】解答
【解析】 根据题意,这三个数除以
A
都有余数, 则可以用带余除法的形式将它们表示出来:
603AK
1
r
1

939AK
2
r
2

393AK
3r
3
由于
r
1
2r
2

r
2
2r
3
,要消去余数
r
1
,
r
1

r
2
,
r
3
,我们只能 先把余数处理成相同的,再两数相减.这样我们先把第二个式子乘以2,使得被除
数和余数都扩大2倍, 同理,第三个式子乘以4.于是我们可以得到下面的式子:
603AK
1

9392

A2K
2
2r
2


3934

A2K
3
4r
3
这样余数就处理成相同的 .最后两两相减消去
余数,意味着能被
A
整除.
9392603127 5

3934603969


1275,969

51317
.51
的约数有1、3、17、51,其中1、3显然不满足,检验 17和51可知17满足,所以
A
等于17.
【答案】
17


【例 13】 已知60,154,200被某自然数除所得的余数分别是
a1< br>,
a
2

a
3
1
,求该自然数的值.
【考点】三个数的同余问题 【难度】5星 【题型】解答
【解析】 根据题意可知 ,自然数61,154,201被该数除所得余数分别是
a

a
2

a
3

由于
a
2
aa
,所以自然数
61
2
3721

154
同余;由于
a
3
aa
2
,所以
611549394
与201同余,
所以除数是
37211543567

93942019193
的 公约数,运用辗转相除法可得到
(3567,9193)29
,该除数为29.经检验成立.
【答案】
29


【例 14】 有一个自然数,它除以
1 5

17

19
所得到的商(>
1
)与余数(>< br>0
)之和都相等,这样的数最小可能
是多少.
【考点】三个数的同余问题 【难度】5星 【题型】解答
【解析】
5-5-3.同余问题.题库 教师版 page 6 of 8

< br>A15a(Xa)14aX

A15a......X(
a< br>Xa)

A17b(Xb)16bX


A 17b......X(
b
Xb)

A19c......X( Xc)A19c(Xc)18cX
c

14a16b18c7 2|aa
至少为
72

A15aX
a
1572 X
a
1080X
a

14a16b18c63|bb< br>至少为
63

A17bX
b
1763X
b
1071X
b

14a16b18c56|cc
至少为
56

A19cX
c
1956X
c
1 064X
c

最小为1081.
【答案】
1081


【例 15】 三个不同的自然数的和为2001,它们分别除以19,23,31所得的商 相同,所得的余数也相同,这三
个数是_______,_______,_______。
【考点】三个数的同余问题 【难度】4星 【题型】填空
【关键词】2000年,祖冲之杯
【解析】 设所得的商为
a
,除数为b

(19ab)(23ab)(31ab)2001

7 3a3b2001
,由
b19
,可
求得
a27
,< br>b10
.所以,这三个数分别是
19ab523

23ab 631

31ab847

【答案】523,631,847

模块三、运用同余进行论证

【例 16】 在3×3的方格表中已如右 图填入了9个质数。将表中同一行或同一列的3个数加上相同的自然数
称为一次操作。问:你能通过若干 次操作使得表中9个数都变为相同的数吗?为什么?


【考点】运用同余进行论证 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 略
【答案】因为表中9个质数之和恰为100 ,被3除余1,经过每一次操作,总和增加3的倍数,所以表中9个
数之和除以3总是余1。如果表中9 个数变为相等,那么9个数的总和应能被3整除,这就得出矛
盾!所以,无论经过多少次操作,表中的数 都不会变为9个相同的数。

【例 17】 一个三位数除以17和19都有余数,并且除以 17后所得的商与余数的和等于它除以19后所得到的
商与余数的和.那么这样的三位数中最大数是多少 ,最小数是多少?
【考点】运用同余进行论证 【难度】4星 【题型】解答
【关键词】2008年,仁华学校
【解析】 设这个三位数为
s
,它除以1 7和19的商分别为
a

b
,余数分别为
m

n< br>,则
s17am19bn

根据题意可知
ambn< br>,所以
s

am

s

bn
,即
16a18b
,得
8a9b
.所以
a
是9的倍
81
数,
b
是8的倍数.此时,由
ambn

nmabaaa
.由于
s
为三位数,最小为
99< br>5-5-3.同余问题.题库 教师版 page 7 of 8


100,最大为999,所以
10017am 999
,而
1m16
,所以
17a11a7m9
99
得到
5a58
,而
a
是9的倍数,所以
a最小为9,最大为54.当
a54
时,
10017am17a16
11

n18
,所以
m12
,故此时
s
最大为
175412930
;当
a9
时,
nm a6

nma1

99
由于
m1
,所以 此时
s
最小为
1791154
.所以这样的三位数中最大的是930, 最小的是154.
【答案】最大的是930,最小的是154

【例 18】 从1,2,3,……,n中,任取57个数,使这57个数必有两个数的差为13,则n的最大值为多少?
【考点】运用同余进行论证 【难度】4星 【题型】解答
【关键词】2008年,西城实验
【解析】 被13除的同余序列当中,如余1的同余序列, 1、14、27、40、53、66……,其中只要取到两个相
邻的,这两个数的差为13;如果没有两 个相邻的数,则没有两个数的差为13,不同的同余序列当中

x

不可能有 两个数的差为13,对于任意一条长度为x的序列,都最多能取
x

个数,使得取 出的数

2

中没有两个数的差为13,即从第1个数起隔1个取1个. < br>
n


n

基于以上,n个数分成13个序列,每 条序列的长度为



1
,两个长度差为1的序列,要

13


13

使取出的数中没有两个数的差为13, 能够被取得的数的个数之差也不会超过1,所以为使57个数中
任意两个数的差都不等于13,则这57 个数被分配在13条序列中,在每条序列被分配的数的个数差
不会超过1,那么13个序列有8个序列分 配了4个数,5个序列分配了5个数,则这13个序列中8
个长度为8,5个长度为9,那么当n最小为
8895109
时,可以取出57个数,其中任两个数
的差不为13,所以要 使任取57个数必有两个数的差为13,那么n的最大值为108.
【答案】
108


【例 19】 设
2n1
是质数,证明:
1
2

2
2
,…,
n
2

2n1
除所得的余 数各不相同.
【考点】运用同余进行论证 【难度】5星 【题型】解答
【解析】 略
【答案】假设有两个数
a

b
,(
1ban),它们的平方
a
2

b
2

2n1
除余数相同.那么,由
同余定理得
a
2
b
2
0(m od(2n1))
,即
(ab)(ab)0(mod(2
,由于
2n 1
是质数,所以
n1))
ab0(mod(2n1))

ab0(mod(2n1))
,由于
ab

ab
均小于< br>2n1
且大于0,可知,
ab

2n1
互质,
ab
也与
2n1
互质,即
ab

ab
都不 能被
2n1
整除,产生矛盾,所以假设不
成立,原题得证.


5-5-3.同余问题.题库 教师版 page 8 of 8

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