http://blog.sina.com.cn/s/blog_4d7d9b1601016kmn.html 中国剩余定理

来源:互联网 发布:php实例代码 编辑:程序博客网 时间:2024/05/29 19:27
中国剩余定理的全部内容  这里所说的全部内容,是指轻松应对中国剩余定理的全部题型,而不是指中国剩余定理从古至今的全部演变过程。  我们在此,把中国剩余定理说得清清楚楚,明明白白,方便教师教学,学生学习和理解。  该定理说穿了,是不需要证明的,是因为,每一个剩余数的存在都是必然的,唯一的。理由如下:  1、素数  当A,B,C,D,…,H为不同的素数时,有:  因它们为不同的素数,所以,它们之间是不能相互整除的。  自然数除以A的余数分为0,1,2,3,…,A-1,共A种不同的选择,除以其它素因子的余数也是一样,分别为B,C,D,…,H种不同的选择。这些不同的余数按排列组合共为A*B*C*D*…*H种排列,即在除以素数A,B,C,D,…,H中各选择一个余数,为在A*B*C*D*…*H之内的一个具体的数,它们是一一对应的,必然存在的,所以,这是无需证明的。  例,某数为M,M/3余1,M/5余3,M/7余2,M/11余5,求M=?  因为,M在3*5*7*11中是唯一的,所以,先计算除以哪一个素因子的余数,结果都是一样的,我们就采取计算唯一数的方法:  (1)、满足除以11余5的数为等差数列5+11N,  (2)、将5+11N取7项:5,16,27,38,49,60,71,只有16满足除以7余2,因11*7=77,得新等差数列16+77N,  (3)、将16+77N取5项:16,93,170,247,324,只有93除以5余3,因77*5=385,得新等差数列93+385N,  (4)、将93+385N取3项:93,478,863,得478为满足这些条件的数,因385*3=1155,即478+1155N数列的所有项都满足这些条件。  2、单合数  如果,前面所列的素因子中,不包括素数P,S,D,那么,不论是P,S,D,还是P的N次方,S的K次方,D的Z次方都不能被A,B,C,D,…,H整除,那么,自然数除以P的N次方的余数同样有P的N次方个不同的选择,除以S的K次方的余数同样有S的K次方个不同的选择,除以D的Z次方的余数同样D的Z次方个不同的选择,同样按排列组合在A*B*C*D*…*H*(P的N次方)*(S的K次方)*(D的Z次方)内,对除以A,B,C,D,…,H,P的N次方,S的K次方,D的Z次方各选择一个余数,对应这之内的一个数,都是一一对应的,必然存在的。  特别提醒:除以单合数的余数,不能化为除以单素数代替,因为,它不能代替。如某数除以8余4,只能用除以8余4,不能化为4/2,不能用除2余0代替。  例,某数为M,M/8余5,M/3余2,M/5余4,M/7余3,求M=?  因为,M在8*3*5*7=840中是唯一的,同样采取计算唯一数的方法:  (1)、满足除以8余5的数为等差数列5+8N,  (2)、将5+8N取7项:5,13,21,29,37,45,53,只有45满足除以7余3,因8*7=56,得新的等差数列45+56N,  (3)、将45+56N取5项:45,101,157,213,269,只有269满足除以5余4,因56*5=280,得新的等差数列269+280N,  (4)、将269+280N取3项:269,549,829,只有269满足除以3余2,因280*3=840,得等差数列269+840N的各个项都满足这些条件。  3、混合数  如果在上面的基础上,再增加一个合数X,合数X含素因子A,B,C,即除以X的余数,不得与除以A,B,C的余数产生矛盾,也就是用除以X的余数去分别除以A,B,C的余数与题中标明的除以A,B,C的余数对比,不产生矛盾时题有解,产生矛盾时题无解。解法是用除以X的余数代替除以A,B,C的余数,除以A,B,C的余数不再参与具体的运算。  例,某数为M,M/7余1,M/5余4,M/21余8,M/55余14,M/13余3,求M=?  因21=3*7,55=5*11,还有素数13,这里有3,5,7,11,13,共5个素数,因8/7余1与题中所提到的M/7余1不矛盾,14/5余4与题中提到的M/5余4不矛盾,该题有解。  (1)、满足除以55余4为等差数列14+55N,  (2)、方法一,3*7计算方法:将14+55N取21项:14,69,124,179,234,289,344,399,454,509,564,619,674,729,784,839,894,949,1004,1059,1114,只有344满足除以21余8。  方法二、3+7计算方法:把M/21分为,8/3余2即M/3余2,8/7余1即M/7余1,有:  将14+55N取7项:14,69,124,179,234,289,344,只有344满足除以7余1,因55*7=385,得新等差数列344+385N,  将344+385N取3项:344,729,1114,只有344满足除以3余2,因385*3=1155,得新的等差数列344+1155N,  (3)、344+1155N取13项:344,1499,2654,3809,4964,6119,7274,8429,9584,10739,11894,13049,14204。只有9584满足除以13余3,因1155*13=15015,得9584+15015N等差数列的数,都满足这些条件。  因M/21包含M/3和M/7,M/55包含M/5和M/11,所以,我们不能重复进行计算。  4、同余问题  关于同余问题,如M/A余K,M/B余K,M/C余K,那么,M必然为等差数列K+(ABC)N数列中的数。  例,M/3余2,M/5余3,M/7余3,M/17余3,求M=?  除以5,7,17都余3的数在等差数列3+(5*7*17)N=3+595N,将该数列取3项:3,598,1193,只有1193除以3余2,因595*3=1785,得等差数列1193+1785N数列的每一项都满足这些条件。  这里所说的同余,是狭义的,从广义的角度看,整个剩余数就是一个同余数。  如,M/3余2,M/5余3,M/7余2,从狭义的角度看除以3与除以5同余2;从广义的角度看,除以3,5,7同余23。也就是说整除剩余数就是一个同余式组。

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