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今有物不知其数…

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发表于 2020-10-18 04:54 | 显示全部楼层 |阅读模式
今有物不知其数,三、三数之余2,五、五数之余1,七、七数之余4,13、13数之余10,55、55数之余21,56、56数之余39,问物几何?
 楼主| 发表于 2020-10-18 12:04 | 显示全部楼层
老师们您好,学生的这个题您采用剩余定理能否解出?
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发表于 2020-10-18 13:01 | 显示全部楼层
可以采用递推法求出:三、三数之余2→,2,5,8,11,14,......;五、五数之余1,在3*5之中只有11符合;11,26,41,56,.....;七、七数之余4,在3*5*7=105中,只有11,116,221,326,......;13、13数之余10,mod(105,13)=1,从11开始,接下来是12,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,正好一周,即11+12*105=1271,这时周期值为:105*13=1365;55、55数之余21,55与1365有共同约数5,所以它们的循环周期是:55*1365/5=15015,在1365循环11次中得出现余数21,mod(1365,55)=45,每次以45递增,mod(1271,55)=6,  6垫底,51,96,141,186,.......,mod(186,55)=21,则有1271+4*1365=6731,6731+15015,6731+2*15015,.....,如此循环;56、56数之余39,56与15015有共同因子7,所以,循环周期是:56*15015/7=120120,mod(15015,56)=7,每次以7递增(最多8次,包括0起步),垫底数:mod(6731,56)=11,18,25,32,39,46,53,4结束;所以最终结果为:6731+4*15015=66791,这是基数,通解=66791+n*120120,n为自然数(如果自然数不包括0的话,当n取0时也成立)。这些分析方法,可以运用到素数的分析上,或者限定条件下线性方程正整数(或者素数解上)。
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发表于 2020-10-18 15:01 | 显示全部楼层
题:
今有物不知其数,三、三数之余2,五、五数之余1,七、七数之余4,13、13数之余10,55、55数之余21,56、56数之余39,问物几何?

解:
21/5余数1,
39/7余数4,
与前面不矛盾,所以,有解,
3*5*7*13*11*8=120120,
120120/3=40040,
120120/5=24024,
120120/7=17160,
120120/13=9240,
120120/55=2184,
120120/56=2145,
40040模3 的逆元为:2,则满足3,3数余2的为:2*40040*2=160160,
24024模5 的逆元为:4,则满足5,5数余1的为:4*24024*1=96096,
17160模7 的逆元为:5,则满足7,7数余4的为:5*17160*4=343200,
9240模13 的逆元为:4,则满足13,13数余10的为:4*9240*10=369600,
2184模55 的逆元为:24,则满足55,55数余21的为:24*2184*10=524160,(因为96096/55=1747余11,加10就会余数为21),
2145模56 的逆元为:33,则满足56,56数余39的为:33*2145*7=495495,(因为343200/56=6128余32,加7就会余数为39),
495495/56=8848余7,所以,正确,
160160+96096+343200+369600+524160+495495=1988711,
1988711/3=662903余2,
1988711/5=397742余1,
1988711/7=284101余4,
1988711/13=152977余10,
1988711/55=36158余21,
1988711/56=35512余39,所以,都符合实际,正确!
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发表于 2020-10-18 15:35 | 显示全部楼层
1988711/120120=16余66791,所以,最小解为66791.
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发表于 2020-10-18 16:17 | 显示全部楼层
求40040模3 的逆元的手工计算:(我是用程序算出来的,其实就是古人说的求余数为1的乘率)
40040/3的余数为2,2*2/3余数为1,所以,逆元为2.
其它依次类推,2184/55=余39,要至少试验23次,得到24*39/55=余数1,
2145/56余数17,至少32次得到33*17/56余数1.
手工计算是费劲,需要技巧,注意具体问题与普遍公式的区别,特殊的差异,题目多拐个弯就容易出错,注意!
比如:96096/55=1747余11,不是余数为0,后面的一项必须要加上11才能为21,且加数必须为5的倍数(或其他的前面的模,一般都对不必太在意)。
具体问题具体分析吧。普遍的方法中有所变化。
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发表于 2020-10-18 18:09 | 显示全部楼层
记住一条即可,任意数做被乘数,从0递增到P-1倍,加任意一个数,在这p个数中一定有一个数被P整除。等差数列如下:m+(i-1)T,1≤i≤P,则此数列中一定有一个值被P整除。m为事先给的值,T为周期值(或者跨度数,步长),P为给定的值,且与m互质。
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 楼主| 发表于 2020-10-18 20:05 | 显示全部楼层
独舟星海老师与ysr老师的答案都是对的,非常感谢两位老师关注并解答。
学生我下班回家,才解出来答案也是120120n+66791,即最小解是66791。
这类题很有意思啊!请老师们以后多多指点!谢谢老师。
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 楼主| 发表于 2020-10-19 05:13 | 显示全部楼层
ysr老师您好:
您看看,55=5*11,55除余21,21/5余1,所以,可以在原题中舍去5、5数之余1;同理,56=7*8,可以舍去7除余4。这样把题变成:
今有物不知其数,三、三数之余2,13、13数之余10,55、55数之余21,56、56数之余39,问物几何?
3 13 55 56整体互质,就可以正常求解了。
当然,学生我还有我自己的解法,快速简捷,近似于独舟星海老师的递推法,可以称之为“连环不定方程法”。
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发表于 2020-10-19 09:12 | 显示全部楼层
方法有多种,好,只要简便计算就好!最小值是唯一的。
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