问题

一个数被2除余1,被3除余2,被4除余3,被5除余4,被6除余5,被7整除,这个数是多少?

回答
这道题很有意思,它涉及到中国剩余定理的思路,但又比直接套用定理要稍微灵活一些。我们一步一步来分析,看看这个神秘的数字到底是什么。

题目分析:

我们有一个未知数,我们姑且称它为“N”。题目告诉我们关于N的几个关键信息:

1. N ÷ 2 余 1:这意味着 N 是一个奇数。
2. N ÷ 3 余 2:N 比3的倍数多2。
3. N ÷ 4 余 3:N 比4的倍数多3。
4. N ÷ 5 余 4:N 比5的倍数多4。
5. N ÷ 6 余 5:N 比6的倍数多5。
6. N ÷ 7 余 0:N 是7的倍数。

寻找规律,简化问题:

注意到前五个条件有一个非常相似的规律:N 除以某个数,余数总是比除数小1。

N ÷ 2 余 1
N ÷ 3 余 2
N ÷ 4 余 3
N ÷ 5 余 4
N ÷ 6 余 5

我们可以将这些条件改写一下:

N = 2k₁ + 1 => N + 1 = 2k₁ + 2 = 2(k₁ + 1) => N+1 是 2 的倍数。
N = 3k₂ + 2 => N + 1 = 3k₂ + 3 = 3(k₂ + 1) => N+1 是 3 的倍数。
N = 4k₃ + 3 => N + 1 = 4k₃ + 4 = 4(k₃ + 1) => N+1 是 4 的倍数。
N = 5k₄ + 4 => N + 1 = 5k₄ + 5 = 5(k₄ + 1) => N+1 是 5 的倍数。
N = 6k₅ + 5 => N + 1 = 6k₅ + 6 = 6(k₅ + 1) => N+1 是 6 的倍数。

惊人的发现!

从上面的改写中,我们可以看到,N+1 这个数,同时是 2, 3, 4, 5, 6 的倍数!

要找同时是多个数的倍数的最小的数,就是找这些数的最小公倍数 (LCM)。

计算最小公倍数 (LCM):

我们来计算 2, 3, 4, 5, 6 的最小公倍数。

2 = 2
3 = 3
4 = 2²
5 = 5
6 = 2 × 3

LCM(2, 3, 4, 5, 6) = 2² × 3 × 5 = 4 × 3 × 5 = 60

这意味着,N+1 必须是 60 的倍数。所以,N+1 可以是 60, 120, 180, 240, 300, 360, 420, ...

那么,N 就可以是 59, 119, 179, 239, 299, 359, 419, ...

结合最后一个条件:N 被 7 整除

现在我们把最后一个条件“N 被 7 整除”带入我们刚刚找到的 N 的可能值中。我们需要从 59, 119, 179, 239, 299, 359, 419, ... 中找到一个能被 7 整除的数。

我们逐个检查:

59 ÷ 7 = 8 余 3 (不行)
119 ÷ 7 = 17 余 0 ( Bingo! 找到了!)

验证答案:

让我们来验证一下 N = 119 是否满足所有条件:

1. 119 ÷ 2 = 59 余 1 (对)
2. 119 ÷ 3 = 39 余 2 (对)
3. 119 ÷ 4 = 29 余 3 (对)
4. 119 ÷ 5 = 23 余 4 (对)
5. 119 ÷ 6 = 19 余 5 (对)
6. 119 ÷ 7 = 17 余 0 (对)

结论:

所有条件都满足!所以,这个数是 119。

更进一步的思考(如果题目要求最小的正整数):

我们找到的 119 是符合条件的最小正整数。如果题目没有指定是最小的正整数,那么符合条件的数还有很多。因为 N+1 是 60 的倍数,而且 N 必须是 7 的倍数。

设 N = 7m (m 是整数)。
那么 N+1 = 7m + 1。
我们知道 N+1 必须是 60 的倍数,所以 7m + 1 = 60k (k 是整数)。

7m = 60k 1

我们需要找一对整数 m 和 k,使得这个等式成立。
将 k 取不同的值,看看 60k 1 是否能被 7 整除:

k = 1: 60(1) 1 = 59 (不能被 7 整除)
k = 2: 60(2) 1 = 119 (119 ÷ 7 = 17,可以!此时 m = 17)
k = 3: 60(3) 1 = 179 (不能被 7 整除)
k = 4: 60(4) 1 = 239 (不能被 7 整除)
k = 5: 60(5) 1 = 299 (299 ÷ 7 = 42 余 5,不行)
k = 6: 60(6) 1 = 359 (不能被 7 整除)
k = 7: 60(7) 1 = 419 (不能被 7 整除)
k = 8: 60(8) 1 = 479 (不能被 7 整除)
k = 9: 60(9) 1 = 539 (539 ÷ 7 = 77,可以!此时 m = 77)

当 k=2 时,m=17,N = 7m = 7 × 17 = 119。
当 k=9 时,m=77,N = 7m = 7 × 77 = 539。

所以,符合条件的数有 119, 539, ... 它们之间的差是 LCM(60, 7) = 420。
119 + 420 = 539。

而题目问的是“这个数是多少”,通常意味着是最小的正整数解,所以 119 是我们最终的答案。

整个过程就是通过观察余数与除数之间的固定差值,将问题转化为求一个数的倍数,再结合最后一个整除的条件,一步步锁定目标数字。

网友意见

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哈哈,我来细细地讲一讲下吧,不套公式那种:

“①除2余1,②除3余2,③除4余3,④除5余4,⑤除6余5,⑥被7整除”

这六个条件,分别可以翻译成这样6个数列:

①:an=2n-1(n∈N*) ②:bn=3n-1(n∈N*) ③:cn=4n-1(n∈N*)

④:dn=5n-1(n∈N*) ⑤:en=6n-1(n∈N*) ⑥:fn=7n(n∈N*)

那么对于任意n,有:e(n)=d(6n/5)=c(3n/2)=b(2n)=a(3n)

因为项数只能为整数,所以6n/5,3n/2,都必须是整数。

也就是说,n必须是5、2的公倍数即10的倍数。

所以,en=6n-1(n=10x,x∈N*),

也就是ex=60x-1(x∈N*),同时满足①~⑤

最后引入⑥

60x-1要是7的倍数,那么x怎么取值?

设这个倍数为z

60x-1,尾数一定是9,7*z尾数为9,那么z的尾数一定是7,z=10y+7(y∈N*)

60x-1=70y+49。变换一下,60x-70y-50=0,即 6x-7y-5=0

这样x,y就变成了能画下来的一条直线。

我们发现,直线过点(2,1)。

如果只用找出一个数的话,就已经有了,那就是60×2-1=119

如果想找出所有数,怎么办呢?

我们如果平移坐标轴,使点(2,1)变成原点(0,0)

那么需要令x=x'+2,y=y'+1

方程就应该变成 6×(x'+2)-7×(y'+1)-5=0,即6x'-7y'=0,

说明,若想使 y'为整数,x'必须是7的倍数。

我们令 x'=7α(α∈N),此时6x'-7y'=0有整数点(包括原点)。

那么当x=7α+2(α∈N)的时候,方程6x-7y-5=0有整数点。

所以,当ex=60x-1 (x=7α+2,α∈N) 时,ex可以同时满足①~⑥

e(α)=420α+119(α∈N),e(α)同时满足“被2除余1,被3除余2,被4除余3,被5除余4,被6除余5,被7整除”的所有条件。


哈哈哈哈,这样解也很有意思

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