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題目同餘的應用
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日期同餘的運用
【摘要】 : 在日常生活中,我們常常要記住的,不是某些整數,而是這些整數的餘數,所以我們要通過同餘來解決這方面的問題。
【關鍵字】:同餘模餘數
abstract: in the daily life, we often want to remember, not certain integers, but the remainder of the integer,
we will through with congruence to solve this problem.
key words :ongruence mould remainder
一、 定義及其性質
定義:給定義正整數m,把它叫做模。如果用m去除任意兩個整數a和b所得餘數相同,我們就說a, b模m同餘,記作.如果餘數不同,我們就說a,b對模m不同餘,記作。
性質:甲
乙若,則。
丙 ,,則。
丁 (i)則
ii)則。
戊 ,則
特別的,若,則
己 ,且則
庚 (i)若,k>0,則。
(ii)若,d是a,b及m的任一正公因數,則
辛 ,則
壬若,,則
癸若,則,因而若d能整除m及a,b二數之一,則d必能整除a,b中的另乙個。
二、 定理
1、 整數a,b對模m同餘的充分必要條件是m/a-b,,即,t是整數。
2、 若
則。特別地,若則
三、檢查因數的一些方法
1、一整數能被3(9)整除的必要且充分條件是它的十進位數碼和能被3(9)整除。
2、設正整數
則7(或11,或13)整除的必要且充分條件是7(或11,或13)整除
3、 棄九法:
假設我們由普通乘法運算求出整數a,b的乘積p,並令
我們說:如果
那麼所求得的乘積是錯誤的。因為定理2及性質戊,, 若
則,故ab不是p.
下面我們通過一些例題來進一步說明同餘的運用:
例1:求一切正整數n使可被3整除。
解:當n為奇數時,,
當n為偶數時,。
所以,當n為奇數是,命題成立。
例2;今天星期一,問從今天起再過天時星期幾?
解1)2)(1) 乘以(2)得:
3)4)
由(3)(4)得,
所以即當天為星期五。
例3: 證明
證:,即原命題得證
我們知道,運用同餘的知識可以解決許多的問題,比如說費馬定理,尤拉定理及迴圈小數。都應用了同餘。下面我們進一步討論:
尤拉定理:設m是大於的整數,,則
費馬定理:若p是素數,則
定理 1 有理數,0 定理 2 在定理1的條件下,若t使得能成立的是小正整數
且,則全體以b為分母的既約分數化成小數後,若可分為g個
組,每個組有t個迴圈小數,每個迴圈組小數有t個迴圈數碼,這t個迴圈
數碼在這同組的t個迴圈小數內的排列次序質數陸續把迴圈節的首位變為末
位就行了。
下面通過例題來討論
例1: 試求出分母是7,13的真分數的迴圈小數的表示,並指出他們的迴圈節長度。
解: 7是質數, (10,7)=1
由費馬定理得:
又因為所以以7為分母的真分數迴圈小數表示如下
1/7=0.142857, 3/7=0.428571
2/7=0.285714 6/7=0.857142
4/7=0.571428 5/7=0.714285
同理乙個組的分子為:1,10,9,12,3,4
另乙個組的分子為:2,5,6,7,8,11
第一組迴圈小數為
1/13=0.076923 10/13=0.769230
12/13=0.923076 3/13=0.230769
9/13=0.6923074/13=0.307692
第二組迴圈小數為:
2/13=01538467/13=0.538461
5/13=0.38461511/13=0.846153
6/13=0.4615388/13=0.615384
例2: 設p是質數,,證明
證: p是質數,由fermat定理得:
所以1)
有所以2)
由(1)(2)得
即通過這些概念及例題的分析,我們已經大概了解同餘的問題,單同餘這方面的問題還有很多,要待我們今後進一步的研究與探索。
參考文獻
【1】 閔嗣鶴,嚴士健。初等數論。北京:高等教育出版社,1957.
references
【1】minsihe, yanshijian. elementary theory. higher education press, beijing: in 1957.
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