小学思维数学讲义:余数性质(二)-带详解
商业合作合同范本-纪律教育月心得体会
余数性质(二)
教学目标
1.
学习余数的三大定理及综合运用
2. 理解弃9法,并运用其解题
知识点拨
一、三大余数定理:
1.余数的加法定理
a与b的和除以c的余数,等于a,b分别除以c的余数之和,或这个和除以c的余数。
例如
:23,16除以5的余数分别是3和1,所以23+16=39除以5的余数等于4,即两个余数的和3+1.
当余数的和比除数大时,所求的余数等于余数之和再除以c的余数。
例如:23,19除以5
的余数分别是3和4,所以23+19=42除以5的余数等于3+4=7除以5的余数为2
2.余数的加法定理
a与b的差除以c的余数,等于a,b分别除以c的余数之差。
例如:23,16除以5的余数分别是3和1,所以23-16=7除以5的余数等于2,两个余数差3-1=
2.
当余数的差不够减时时,补上除数再减。
例如:23,14除以5的余数分别是3和4
,23-14=9除以5的余数等于4,两个余数差为3+5-4=4
3.余数的乘法定理
a与b的乘积除以c的余数,等于a,b分别除以c的余数的积,或者这个积除以c所得的余数。
例如:23,16除以5的余数分别是3和1,所以23×16除以5的余数等于3×1=3。
当余数的和比除数大时,所求的余数等于余数之积再除以c的余数。
例如:23,19除以5
的余数分别是3和4,所以23×19除以5的余数等于3×4除以5的余数,即2.
乘方:如果a与
b除以m的余数相同,那么
a
n
与
b
n
除以m的余数也相同
.
二、弃九法原理
在公元前9世纪,有个印度数学家名叫花拉子米,写有一本《花拉子米算
术》,他们在计算时通常是在一
个铺有沙子的土板上进行,由于害怕以前的计算结果丢失而经常检验加法
运算是否正确,他们的检验方式是
这样进行的:
例如:检验算式
12341898
18922678967178902889923
1234除以9的余数为1
1898除以9的余数为8
18922除以9的余数为4
678967除以9的余数为7
178902除以9的余数为0
这些余数的和除以9的余数为2
而等式右边和除以9的余数为3,那么上面这个算式一定是错的。
上述检验方法恰好用到的就
是我们前面所讲的余数的加法定理,即如果这个等式是正确的,那么左边几
个加数除以9的余数的和再除
以9的余数一定与等式右边和除以9的余数相同。
而我们在求一个自然数除以9所得的余数时,常常不
用去列除法竖式进行计算,只要计算这个自然数的
各个位数字之和除以9的余数就可以了,在算的时候往
往就是一个9一个9的找并且划去,所以这种方法被
称作“弃九法”。
1
所以我们总结出弃九发原理:任何一个整数模9同余于它的各数位上数字之和。
以后我们求一
个整数被9除的余数,只要先计算这个整数各数位上数字之和,再求这个和被9除的余数
即可。
利用十进制的这个特性,不仅可以检验几个数相加,对于检验相乘、相除和乘方的结果对不对同样适用
注意:弃九法只能知道原题一定是错的或有可能正确,但不能保证一定正确。
例如:检验算式9+9=9时,等式两边的除以9的余数都是0,但是显然算式是错误的
但是
反过来,如果一个算式一定是正确的,那么它的等式2两端一定满足弃九法的规律。这个思想往往
可以帮
助我们解决一些较复杂的算式迷问题。
例题精讲
模块一、余数性质的综合运用
【例 1】
2
2003
与
2003
2
的和除以7的余数是________.
【考点】余数性质的综合运用 【难度】3星 【题型】填空
【关键词】南京市,少年数学智力冬令营
【解析】 找规律.用7除2,
2
2
,
2
3
,
2
4
,
2
5
,
2
6
,…的余数分别是2,4,1,2,4,1,2,4,1,…,2
的
个数是3的倍数时,用7除的余数为1;2的个数是3的倍数多1时,用7除的余数为2;2的个
数是3
的倍数多2时,用7除的余数为4.因为
2
2003
2
36672,所以
2
2003
除以7余4.又两个数的
积除以7的余数,与两个数分
别除以7所得余数的积相同.而2003除以7余1,所以
2003
2
除以7
余1.故
2
2003
与
2003
2
的和除以7的余数是415
.
【答案】
5
2
2008
2008
2
除以7的余数是多少? 【巩固】
【考点】余数性质的综合运用 【难度】3星 【题型】解答
2
3
8
除以7的余数为1,
200836691
,所以
2
2008
2
3669+1
(2
3
)
669
2
,其除以7的余数为:【解析】
1
669
22
;2008除以7的余
数为6,则
2008
2
除以7的余数等于
6
2
除以7的余数
,为1;所以
2
2008
2008
2
除以7的余数为:
2
13
.
【答案】
3
【巩固】
31
30
30
31
被
13
除所得的余数是多少?
【考点】余数性质的综合运用 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 31被13除
所得的余数为5,当n取1,2,3,时
5
n
被13除所得余数分别是5,12,8,
1,5,12,
8,1以4为周期循环出现,所以
5
30
被13除的余数与<
br>5
2
被13除的余数相同,余12,则
31
30
除以
13的余数为12;
30被13除所得的余数是4,当n取1,2,3,
10,1,4,3,
12,9,10,
所得的余数,即4,故
30
31
除以13的余数为4; <
br>所以
31
30
30
31
被13除所得的余数是
12
4133
.
【答案】
3
【例 2】
M
、
N
为非零自然数,且
2007
M
2008
N
被
7
整除。
MN
的最小值为 。
【考点】余数性质的综合运用 【难度】4星 【题型】填空
【关键词】走美杯,6年级,决赛,第7题,10分
时,
4
n
被1
3除所得的余数分别是4,3,12,9,
以6为周期循环出现,所以
4
31
被13除所得的余数等于
4
1
被13除
2007<
br>除以
7
的余数是
5
,
2008
除以
7
的余数是
6
,所以
5
M
6
N
能被
7<
br>整除,经试算,
MN
最小
【解析】
值为
325
【答案】
5
2
【例 3】
1
1
2
2<
br>3
3
4
4
2005
2005
除以10所得的
余数为多少?
【考点】余数的加减法定理 【难度】3星 【题型】解答
【解析】
求结果除以10的余数即求其个位数字.从1到2005这2005个数的个位数字是10个一循环的,而
对一个数的幂方的个位数,我们知道它总是4个一循环的,因此把所有加数的个位数按每20个(20
是4和10的最小公倍数)一组,则不同组中对应的个位数字应该是一样的.首先计算
1
12
2
3
3
4
4
20
20
的
个位数字,
为
147656369016365674
9094
的个位数字,为4,
由于2005个加数共可分成100组另5个数,100
组的个位数字和是
4100400
的个位数即0,另外
5个数为
2001
2001
、
2002
2002
、
2003
2003
、
2004
2004
、
2005
2005
,它们和
的个位数字是
1476523
的个位数
3,所以原式的个位数字是3,即除以10的余数是3.
【答案】
3
【例 4】 已知n是正整数,规定
n!12n
,
令
m
1!12!23!32007!2007
,则整数m除以2008的余数为多少?
【考点】余数性质的综合运用 【难度】3星 【题型】解答
【关键词】清华附中
【解析】
m1!12!23!32007!2007
1!(21)2!(31)3!(41)2007!(20081)
2!1!3!2!4!3!2008!2007!
2008!1
2008能够整除
2008!
,所以
2
008!1
的余数是2007.
【答案】
2007
【例 5】 设n为正整数,
k2004
n
,k被7除余数为2,k被11
除余数为3,求n的最小值.
【考点】余数性质的综合运用 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 2004被7除余数为2,被11除余数也为2,所以
2
n
被7除
余数为2,被11除余数为3.由于
2
1
2
被
7除余2,而
2
3
8
被7除余1,所以n除以3的余数为1;由于
2
8
256
被11除余3,
2
10
1024
被
11除余1
,所以n除以10的余数为8.可见
n2
是3和10的公倍数,最小为
3
,10
30
,所以n
的最小值为28.
【答案】
28
【例 6】 试求不大于100,且使
3
n
7
n
4
能被11整除的所有自然数n的和.
【考点】余数性质的综合运用 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 通过逐次计算
,可以求出
3
n
被11除的余数,依次为:
3
1
为3,3
2
为9,
3
3
为5,
3
4
为4,<
br>3
5
为1,…,
因而
3
n
被11除的余数5个构成一
个周期:3,9,5,4,1,3,9,5,4,1,……;类似地,可以求
出
7
n<
br>被11除的余数10个构成一个周期:7,5,2,3,10,4,6,9,8,1,……;于是
3
n
7
n
4
被11除的余数也是10个构成一个周期:3,7,
0,0,4,0,8,7,5,6,……;这就表明,每一
个周期中,只有第3、4、6个这三个数满足
题意,即
n3,4,6,13,14,16,......,93,94,96
时
3
n
7
n
4
能
被11整除,所以,所有满足条件的自然数
n的和为:
346131416...9394961343...28
31480
.
【答案】
1480
【例 7】 对任
意的自然数n,证明
A2903
n
803
n
464
n
261
n
能被1897整除.
【考点】余数性质的综合运用
【难度】3星 【题型】解答
【解析】 略
【答案】7与271互质,因为
2
9035(mod7)
,
8035(mod7)
,
4642(mod7
)
,
2612(mod7)
,
18977271
,
n
n
38034
n
64261
n
5
n
5
n
2
n
20(
,
m
故
A
能被
7整除.又因为所以,
A290
n
2903193(mod271)
,<
br>803261(mod271)
,
464193(mod271)
,所以
A2903
n
803
n
464
n
261<
br>n
193
n
261
n
193
n
26
1
n
0(mod271)
,故
A
能被271整除.因为7与
271互质,所以
A
能被1897整除.
3
【例 8】 若
a
为自然数,证明
10(a
2005a
1949
)
.
【考点】余数性质的综合运用 【难度】3星
【题型】解答
【解析】 略
【答案】
1025
,由于
a2005
与
a
1949
的奇偶性相同,所以
2(a
20
05
a
1949
)
.
a
2005
a
1
949
a
1949
(a
56
1)
,如果
a 能被5整除,那么
5a
1949
(a
56
1)
;如
果
a
不能被5整除,那么
a
被5除的余数为1、2、3或者4,
a<
br>4
被5除的余数为
1
4
、
2
4
、
3
4
、
4
4
被5除的余数,即为1、16、81、256被5除的余数
,而这四个
数除以5均余1,所以不管
a
为多少,
a
4
被5
除的余数为1,而
a
56
(a
4
)
14
,即14
个
a
4
相乘,所以
a
56
除以5均余1,则
a56
1
能被5整除,有
5a
1949
(a
56
1)
.所以
5(a
2005
a
1949
)
.
由于2与5互质,
所以
10(a
2005
a
1949
)<
br>.
【例 9】 有一位奥运会志愿者,向看台上的一百名观众按顺序发放编号1,2
,3,……100,同时还向每位
观众赠送一个单色喇叭.他希望如果两位观众的编号之差是质数,那么
他们拿到的喇叭就是不同颜
色的.为了实现他自己的愿望,他最少要准备
种颜色的喇叭.
【考点】余数性质的综合运用 【难度】4星 【题型】填空
【关键词】迎春杯,五年级,初赛,第11题
【解析】 编号
1
、
3
、
6
、
8
这四个编号两两之间的差都是质数,所以这四个编号的观
众应该使用不同颜色的
喇叭.所以他最少应该准备
4
种不同颜色的喇叭,然后按编号被
4
除后的余数分派不同颜色喇叭.
【答案】
4
种
模块二、弃九法
【例 10】 将1至2008这2008个自然数,按
从小到大的次序依次写出,得一个多位数:
08,试求这个多位数除以9的余数.
【考点】弃九法 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 以19992000这个八
位数为例,它被9除的余数等于
19992000
被9除
的余数,但是
由于1999与
1999
被9除的余数相同
,2000与
2000
被9除的余数相同,所以19992000
就与
19992000
被9除的余数相同.由此可得,从1开
始的自然数08
被9除的余数与前2008个自然数之和除以9的余数相同.根据等差数列求和公式,这
个和为:
12008
2008
2017036
,
它被9除的余数为1.另外还可以利用连续9个自然数之和必能被9
2
整除这个性质,将原多位
数分成123456789,161718,……,
7,2008等数,可见它被9除的余数与2008
被9除的余数
相同.因此,此数被9除的余数为1.
【答案】1
【巩固】 连续写出从
1
开始的自然数,写到
2009
时停止,得到
一个多位数:
1234567891
,请
说明:这个多位数除以
3
,
得到的余数是几?为什么?
【考点】弃九法 【难度】3星 【题型】解答
【关键词】希望杯
【分析】 因为连续
3
个自然数可以被
3
整除,而且最后一个自然数都是
3
的倍数,因为
1998
是
3的倍数,所以
111998
是
3
的倍数,又因为
1234567891001998119982
,所以
1234567891
除以
3
,得到的余数是
0
.
【答案】0
【例 11】 将
111213......
依次写
到第1997个数字,组成一个1997位数,那么此数除以9的余数
是 ________.
【考点】弃九法 【难度】3星 【题型】填空
4
【关键词】小学数学奥林匹克
【解析】 本题第一步是要求出第1
997个数字是什么,再对数字求和.
1~9
共有9个数字,
10~99
共有
90个
两位数,共有数字:
902180
(个),
100~999
共900个三位数,共有数字:
90032700
(个
),
所以数连续写,不会写到999,从100开始是3位数,每三个数字表示一个数,
(19
979180)3602......2
,即有602个三位数,第603个三位数只写了它的
百位和十位.从100
开始的第602个三位数是701,第603个三位数是9,其中2未写出来.因
为连续9个自然数之和能
被9整除,所以排列起来的9个自然数也能被9整除,702个数能分成的组数
是:
702978
(组),
依次排列后,它仍然能被9整除,但702中2未写出来,所以余数为
9-27
.
【答案】7
【例 12】 有2个三位数相乘的积是一个五位数,积
的后四位是1031,第一个数各个位的数字之和是10,第
二个数的各个位数字之和是8,求两个三位
数的和。
【考点】弃九法 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 本题条件仅给出
了两个乘数的数字之和,同时发现乘积的一部分已经给出,即乘积的一部分数字之
和已经给出,我们可以
采用弃九法原理的倒推来构造出原三位数。因为这是一个一定正确的算式,
所以一定可以满足弃九法的条
件,两个三位数除以9的余数分别为1和8,所以等式一边除以9的
余数为8,那么□1031除以9的
余数也必须为8,□只能是3.将31031分解质因数发现仅有一种情况
可以满足是两个三位数的乘积
,
即
31031311001143217
所以两个三位数是143和217,那么两个三位数的和是360
【答案】360
【例 13】 设
2009
2009
的各位数字之和为
A
,
A
的各位数字之和为
B
,
B
的各位数字之和为
C<
br>,
C
的各位数字
之和为
D
,那么
D
【考点】弃九法 【难度】3星 【题型】填空
【解析】 由于一个数除以9的余数与
它的各位数字之和除以9的余数相同,所以
2009
2009
与
A
、
B
、
C
、
D
除
以9都同余,而2009除以9的
余数为2,则
2009
2009
除以9的余数与
2
2009
除以9的余数相同,而
2
6
64
除以9的余数为1,所以
2
2009
2
63345
2
6
334
2
5
除以9的余数为
2
5
除以9的余数,即为5.
另一
方面,由于
2009
2009
10000
2009
10
8036
,所以
2009
2009
的位数不超过8036位,那么它的各位数
字之和不超过
9803672324
,即
A72324
;那么
A
的各位数字之和
B9545
,
B
的各位数字
之和
C9218
,那么
C
为5或14,即
D5
.
C
小于18且除以9的余数为5,
C
的各位数字之和为5,
【答案】
5
【例 14】
3个三位数乘积的算式
abcbcacab234235286
(其中
abc
), 在校对时,发现右边的积的
数字顺序出现错误,但是知道最后
一位6是正确的,问原式中的
abc
是多少?
【考点】弃九法 【难度】3星
【题型】解答
【关键词】华杯赛
于是
(abc)
3
8(m
od9)
,从而(用
abc0,1,2,...,8(mod9)
代入上式检验
)
abc2,5,8(mod9)
…(1),对
a
进行讨论: 如果
a9
,那么
bc2,5,8(mod9)
…(2),又
c
所以
bc
的个位数字为4,
ab
的个位数字是6,
bc
可能为
41
、
72
、
83
、
64
,其中只有
(b,c)(4,1),(8,3)
符合(2),经检验只有<
br>983839398328245326
符合题意.
如果
a8,那么
bc3,6,0(mod9)
…(3),又
bc
的个位数字
为2或7,则
bc
可能为
21
、
43
、
【解
析】 由于
2342352862342352868(mod9)
,<
br>abcbcacab(abc)
3
(mod9)
,
62
、
76
、
71
,其中只有
(b,c)
(2,1)
符合(3),经检验,
abc821
不合题意.
如果
a7
,那么
bc4,7,1(mod9)
…(4),则
bc
可能为
42
、
63
,其中没有符合(4)的
(b,c)
.
如果
a6
,那么
b5
,
c4
,
abcbcacab700600500210000000222334586
,因此
这时
abc
不可能符合题意.综上所述,
abc983
是本题唯一的解.
【答案】983
5
6