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第3讲 带余除法和同余
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一般地,整数a被自然数b除,必定有惟一的整数q和惟一的整数r,使得
a=b×q+r
其中r<b,当r=0时,就是整除的形式。同样,可以把上式转化为
a-r=b×q
这样也可以看成(a-r)是b的倍数。
同样,就可以引出同余的定义。如果a、b为整数,n为正整数,a、b被n除所得的余数相同,就称a、b对模n同余,并用符号a≡b mod(n)来表示。如果a、b对模n同余,那么定有a-b是n的倍数。
重点·难点
本讲的重点难点在于对同余的应用,这就要首先掌握同余的几个基本性质:
对a、b、c、d均为整数,m、n为正整数,有
(1)a≡a mod(n)。
(2)如果a≡b mod(n),那么b≡a mod(n)。
(3)如果a≡b mod(n)及b≡c mod(n),那么a≡c mod(n)。
(4)如果a≡b mod(n),c≡d mod(n),那么a+c≡(b+d) mod(n)。
(5)如果a≡b mod(n),c≡d mod(n),那么a×c≡b×d mod(n)。
(6)如果a≡b mod(n),那么。
学法指导
带余除法的题一般数字较大、直接计算有难度,如何化繁为简就成为关键。一般地,只要对题目有深入的分析,抓住隐藏在其中的规律,就能顺利解出题来。、
经典例题
[例1]我国古代数学名著《孙子算经》有这样一道有关自然数的题目:今有物不知其数,三三数之剩2,五五数之剩3,七七数之剩2。问物几何?翻译成现代文就是:一个数被3除余2,被5除余3,被7除余2。求这个数。
思路剖析
设这个数为a,则有
a≡2 mod(3),a≡3 mod(5),a≡2 mod(7)
可以取
易得,是整数
易得是整数
易得是整数
因此
解答
由上述分析
因此这个数最小值是23。
[例2]菲波那契数列定义如下:前两个数都是1,从第三个数起,每个数是前面两个数的和。于是其中前面几个数是1,1,3,5,8,13,21,34,55…
(1)求其中第2002个数被4除的余数。
(2)如果在前n个数中有2002个是4的倍数,问n应是多少?
思路剖析
我们只需考虑菲波那契数列的前两个数被4除的余数,后面其他数被4除的余数可根据菲波那契数列的构成规律得到。
例如:第一个数1被4除余1,第二个数1被4除余1,那么第三个数被4除的余数就是前两个