五年级奥数专题十五:孙子问题与逐步约束法
在古书《孙子算经》中有一道题:鈥溄裼形锊恢涫6逦迨H咂呤6饰锛负危库澮馑际牵河幸欢盐锲罚鋈鍪A礁觯甯鑫甯鍪H觯吒銎吒鍪A礁觥G笳舛盐锲返母鍪
我们称这类问题为孙子问题。
例1 一个数除以3余2,除以5余3,除以7余2。求满足条件的最小自然数。
分析与解:这道例题就是《孙子算经》中的问题。这个问题有三个条件,一下子不好解答。那么,我们能不能通过先求出满足其中一个条件的数,然后再逐步增加条件,达到最终解决问题的目的呢?我们试试看。
满足鈥湷3余2鈥澋氖2,5,8,11,14,17,鈥
在上面的数中再找满足鈥湷5余3鈥澋氖梢哉业8,8是同时满足鈥湷3余2鈥潯⑩湷5余3鈥澚礁鎏跫氖菀字溃8再加上3与5的公倍数,仍然满足这两个条件,所以满足这两个条件的数有
8,23,38,53,68,鈥
在上面的数中再找满足鈥湷7余2鈥 的数,可以找到23,23是同时满足鈥湷3余2鈥潯⑩湷5余3鈥潯⑩湷7余2鈥澣鎏跫氖23再加上或减去3,5,7的公倍数,仍然满足这三个条件,[3,5,7]=105,因为23<105,所以满足这三个条件的最小自然数是23。
在例1中,若找到的数大于[3,5,7],则应当用找到的数减去[3,5,7]的倍数,使得差小于[3,5,7],这个差即为所求的最小自然数。
例2 求满足除以5余1,除以7余3,除以8余5的最小的自然数。
分析与解:与例1类似,先求出满足鈥湷5余1鈥澋氖6,11,16,21,26,31,36,鈥
在上面的数中,再找满足鈥湷7余3鈥澋氖梢哉业31。同时满足鈥湷5余1鈥潯⑩湷7余3鈥澋氖舜酥湎嗖5脳7=35的倍数,有
31,66,101,136,171,206,鈥
在上面的数中,再找满足鈥湷8余5鈥澋氖梢哉业101。因为101<[5,7,8]=280,所以所求的最小自然数是101。
在例1、例2中,各有三个约束条件,我们先解除两个约束条件,求只满足一个约束条件的数,然后再逐步加上第二个、第三个约束条件,最终求出了满足全部三个约束条件的数。这种先放宽条件,再逐步增加条件的解题方法,叫做逐步约束法。
例3 在10000以内,除以3余2,除以7余3,除以11余4的数有几个?
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