三、余數(shù)
在整數(shù)除法運(yùn)算中,除了前面說過的“能整除”情形外,更多的是不能整除的情形,例如 95÷3, 48÷5.不能整除就產(chǎn)生了余數(shù).通常的表示是:
65÷3=21…… 2, 38÷5=7…… 3.
上面兩個(gè)算式中2和3就是余數(shù),寫成文字是
被除數(shù)÷除數(shù)=商……余數(shù).
上面兩個(gè)算式可以寫成
65=3×21+2, 38=5×7+3.
也就是
被除數(shù)=除數(shù)×商+余數(shù).
通常把這一算式稱為帶余除式,它使我們?nèi)菀讖?ldquo;余數(shù)”出發(fā)去考慮問題,這正是某些整數(shù)問題所需要的.
特別要提請(qǐng)注意:在帶余除式中,余數(shù)總是比除數(shù)小,這一事實(shí),解題時(shí)常作為依據(jù).
例17 5397被一個(gè)質(zhì)數(shù)除,所得余數(shù)是15.求這個(gè)質(zhì)數(shù).
解:這個(gè)質(zhì)數(shù)能整除
5397-15=5382,
而 5382=2×31997×13×23.
因?yàn)槌龜?shù)要比余數(shù)15大,除數(shù)又是質(zhì)數(shù),所以它只能是23.
當(dāng)被除數(shù)較大時(shí),求余數(shù)的一個(gè)簡便方法是從被除數(shù)中逐次去掉除數(shù)的整數(shù)倍,從而得到余數(shù).
例18 求645763除以7的余數(shù).
解:可以先去掉7的倍數(shù)630000余15763,再去掉14000還余下 1763,再去掉1400余下363,再去掉350余13,最后得出余數(shù)是6.這個(gè)過程可簡單地記成
645763→15763→1763→363→13→6.
如果你演算能力強(qiáng),上面過程可以更簡單地寫成:
645763→15000→1000→6.
帶余除法可以得出下面很有用的結(jié)論:
如果兩個(gè)數(shù)被同一個(gè)除數(shù)除余數(shù)相同,那么這兩個(gè)數(shù)之差就能被那個(gè)除數(shù)整除.
例19 有一個(gè)大于1的整數(shù),它除967,1000,2001得到相同的余數(shù),那么這個(gè)整數(shù)是多少?
解:由上面的結(jié)論,所求整數(shù)應(yīng)能整除 967,1000,2001的兩兩之差,即
1000-967=33=3×11,
2001-1000=1001=7×11×13,
2001-967=1034=2×11×47.
這個(gè)整數(shù)是這三個(gè)差的公約數(shù)11.
請(qǐng)注意,我們不必求出三個(gè)差,只要求出其中兩個(gè)就夠了.因?yàn)榱硪粋(gè)差總可以由這兩個(gè)差得到.
例如,求出差1000-967與2001-1000,
那么差
2001-967=(2001-1000)+(1000-967)
。1001+33
=1034.
從帶余除式,還可以得出下面結(jié)論:
甲、乙兩數(shù),如果被同一除數(shù)來除,得到兩個(gè)余數(shù),那么甲、乙兩數(shù)之和被這個(gè)除數(shù)除,它的余數(shù)就是兩個(gè)余數(shù)之和被這個(gè)除數(shù)除所得的余數(shù).
例如,57被13除余5,152被13除余9,那么57+152=209被13除,余數(shù)是5+9=14被13除的余數(shù)1.
例20 有一串?dāng)?shù)排成一行,其中第一個(gè)數(shù)是15,第二個(gè)數(shù)是40,從第三個(gè)數(shù)起,每個(gè)數(shù)恰好是前面兩個(gè)數(shù)的和,問這串?dāng)?shù)中,第1998個(gè)數(shù)被3除的余數(shù)是多少?
解:我們可以按照題目的條件把這串?dāng)?shù)寫出來,再看每一個(gè)數(shù)被3除的余數(shù)有什么規(guī)律,但這樣做太麻煩.根據(jù)上面說到的結(jié)論,可以采取下面的做法,從第三個(gè)數(shù)起,把前兩個(gè)數(shù)被3除所得的余數(shù)相加,然后除以3,就得到這個(gè)數(shù)被3除的余數(shù),這樣就很容易算出前十個(gè)數(shù)被3除的余數(shù),列表如下:
從表中可以看出,第九、第十兩數(shù)被3除的余數(shù)與第一、第二兩個(gè)數(shù)被3除的余數(shù)相同.因此這一串?dāng)?shù)被3除的余數(shù),每八個(gè)循環(huán)一次,因?yàn)?/font>
1998= 8×249+ 6,
所以,第1998個(gè)數(shù)被3除的余數(shù),應(yīng)與第六個(gè)數(shù)被3除的余數(shù)一樣,也就是2.
一些有規(guī)律的數(shù),常常會(huì)循環(huán)地出現(xiàn).我們的計(jì)算方法,就是循環(huán)制.計(jì)算鐘點(diǎn)是
1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12.
這十二個(gè)數(shù)構(gòu)成一個(gè)循環(huán).
按照七天一輪計(jì)算天數(shù)是
日,一,二,三,四,五,六.
這也是一個(gè)循環(huán),相當(dāng)于一些連續(xù)自然數(shù)被7除的余數(shù)
0, 1, 2, 3, 4, 5, 6
的循環(huán).用循環(huán)制計(jì)算時(shí)間:鐘表、星期、月、四季,說明人們很早就發(fā)現(xiàn)循環(huán)現(xiàn)象.用數(shù)來反映循環(huán)現(xiàn)象也是很自然的事.
循環(huán)現(xiàn)象,我們還稱作具有“周期性”,12個(gè)數(shù)的循環(huán),就說周期是12,7個(gè)數(shù)的循環(huán),就說周期是7.例20中余數(shù)的周期是8.研究數(shù)的循環(huán),發(fā)現(xiàn)周期性和確定周期,是很有趣的事.
下面我們?cè)倥e出兩個(gè)余數(shù)出現(xiàn)循環(huán)現(xiàn)象的例子.在講述例題之前,再講一個(gè)從帶余除式得出的結(jié)論:
甲、乙兩數(shù)被同一除數(shù)來除,得到兩個(gè)余數(shù).那么甲、乙兩數(shù)的積被這個(gè)除數(shù)除,它的余數(shù)就是兩個(gè)余數(shù)的積,被這個(gè)除數(shù)除所得的余數(shù).
例如,37被11除余4,27被11除余5,37×27=999被 11除的余數(shù)是 4×5=20被 11除后的余數(shù) 9.
1997=7×285+2,就知道1997×1997被7除的余數(shù)是2×2=4.