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韩信点兵问题解法

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韩信点兵问题是中国古代数学中的经典同余问题,其解法可归纳为以下要点:

一、核心解法(中国剩余定理)

同余方程组

韩信点兵问题可表示为同余方程组:

$$

\begin{cases}

x \equiv 2 \pmod{3} \\

x \equiv 3 \pmod{5} \\

x \equiv 2 \pmod{7}

\end{cases}

$$

其中,3、5、7两两互质,最小公倍数为105。

计算步骤

- 分别计算:

- $M_1 = 70 \times 2 = 140$(5×7的倍数,余数为2)

- $M_2 = 21 \times 3 = 63$(3×7的倍数,余数为3)

- $M_3 = 15 \times 2 = 30$(3×5的倍数,余数为2)

- 求和:$140 + 63 + 30 = 233$

- 减去105的倍数:$233 - 105 \times 2 = 23$(最终结果)。

二、验证与扩展

验证:

23÷3=7余2,23÷5=4余3,23÷7=3余2,满足条件。- 扩展应用:若人数超过105,可继续减去105的整数倍(如105×2=210),直到结果小于105。

三、口诀记忆法

口诀:“三人同行七十稀,五树梅花廿一枝,七子团圆正半月,除百零五便得知。”

即:

$$

x = (a_1 \times 70 + a_2 \times 21 + a_3 \times 15) \mod 105

$$

其中$a_1$、$a_2$、$a_3$分别为除以3、5、7的余数。

四、实际案例

例题:若士兵人数不超过100,被3除余2,被5除余3,被7除余2,则人数为23。- 例题:若总人数为1073,通过上述方法计算得37人(1073-105×10=18,18-23=-5,取模后为37)。

五、注意事项

需先确定一个近似人数范围,再通过计算调整至精确值。- 适用于两两互质的模数(如3、5、7),若模数不互质需先化简方程组。