韩信点兵问题(“韩信点兵”的答案是什么)

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求:韩信点兵问题具体内用及解释方法

韩信点兵问题(“韩信点兵”的答案是什么)

秦王暗点兵问题和韩信乱点兵问题,都是后人对物不知其数问题的一种故事化。

物不知其数问题出自一千六百年前我国古代数学名著《孙子算经》。原题为:"今有物不知其数,三三数之二,五五数之三,七七数之二,问物几何?"

这道题的意思是:有一批物品,不知道有几件。如果三件三件地数,就会剩下两件;如果五件五件地数,就会剩下三件;如果七件七件地数,也会剩下两件。问:这批物品共有多少件?

变成一个纯粹的数学问题就是:有一个数,用3除余2,用5除余3,用7除余2。求这个数。

这个问题很简单:用3除余2,用7除也余2,所以用3与7的最小公倍数21除也余2,而用21除余2的数我们首先就会想到23;23恰好被5除余3,所以23就是本题的一个答案。

这个问题之所以简单,是由于有被3除和被7除余数相同这个特殊性。如果没有这个特殊性,问题就不那么简单了,也更有趣得多。

我们换一个例子;韩信点一队士兵的人数,三人一组余两人,五人一组余三人,七人一组余四人。问:这队士兵至少有多少人?

这个题目是要求出一个正数,使之用3除余2,用5除余3,用7除余4,而且希望所求出的数尽可能地小。

如果一位同学从来没有接触过这类问题,也能利用试验加分析的办法一步一步地增加条件推出答案。

例如我们从用3除余2这个条件开始。满足这个条件的数是3n+2,其中n是非负整数。

要使3n+2还能满足用5除余3的条件,可以把n分别用1,2,3,…代入来试。当n=1时,3n+2=5,5除以5不用余3,不合题意;当n=2时,3n+2=8,8除以5正好余3,可见8这个数同时满足用3除余2和用5除余3这两个条件。

最后一个条件是用7除余4。8不满足这个条件。我们要在8的基础上得到一个数,使之同时满足三个条件。

为此,我们想到,可以使新数等于8与3和5的一个倍数的和。因为8加上3与5的任何整数倍所得之和除以3仍然余2,除以5仍然余3。于是我们让新数为8+15m,分别把m=1,2,…代进去试验。当试到m=3时,得到8+15m=53,53除以7恰好余4,因而53合乎题目要求。

我国古代学者早就研究过这个问题。例如我国明朝数学家程大位在他著的《算法统宗》(1593年)中就用四句很通俗的口诀暗示了此题的解法:

三人同行七十稀,

五树梅花甘一枝,

七子团圆正半月,

除百零五便得知。

"正半月"暗指15。"除百零五"的原意是,当所得的数比105大时,就105、105地往下减,使之小于105;这相当于用105去除,求出余数。

这四句口诀暗示的意思是:当除数分别是3、5、7时,用70乘以用3除的余数,用21乘以用5除的余数,用15乘以用7除的余数,然后把这三个乘积相加。加得的结果如果比105大,就除以105,所得的余数就是满足题目要求的最小正整数解。

按这四句口诀暗示的方法计算韩信点的这队士兵的人数可得:

70×2+21×3+15×4=263,

263=2×105+53,

所以,这队士兵至少有53人。

在这种方法里,我们看到:70、21、15这三个数很重要,稍加研究,可以发现它们的特点是:

70是5与7的倍数,而用3除余1;

21是3与7的倍数,而用5除余1;

15是3与5的倍数,而用7除余1。

因而

70×2是5与7的倍数,用3除余2;

21×3是3与7的倍数,用5除余3;

15×4是3与5的倍数,用7除余4。

如果一个数除以a余数为b,那么给这个数加上a的一个倍数以后再除以a,余数仍然是b。所以,把70×2、21×3与15×4都加起来所得的结果能同时满足"用3除余2、用5除余3、用7除余4"的要求。一般地,

70m+21n+15k(1≤m<3,1≤n<5,1≤k<7)

能同时满足"用3除余m、用5除余n、用7除余k"的要求。除以105取余数,是为了求合乎题意的最小正整数解。

我们已经知道了70、21、15这三个数的性质和用处,那么,是怎么把它们找到的呢?要是换了一个题目,三个除数不再是3、5、7,应该怎样去求出类似的有用的数呢?

为了求出是5与7的倍数而用3除余1的数,我们看看5与7的最小公倍数是否合乎要求。5与7的最小公倍数是5×7=35,35除以3余2,35的2倍除以3余2,35的2倍除以3就能余1了,于是我们得到了"三人同行七十稀"。

为了求出是3与7的倍数而用5除余1的数,我们看看3与7的最小公倍数是否合乎要求。3与7的最小公倍数是3×7=21,21除以5恰好余1,于是我们得到了"五树梅花甘一枝"。

为了求出是3与5的倍数而用7除余1的数,我们看看3与5的最小公倍数是否合乎要求。3与5的最小公倍数是3×5=15,15除以7恰好余1,因而我们得到了"七子团圆正半月"。

3、5、7的最小公倍数是105,所以"除百零五便得知"。

例如:试求一数,使之用4除余3,用5除余2,用7除余5。

解:我们先求是5与7的倍数而用4除余1的数;5与7的最小公倍数是5×7=35,35除以4余3,3×3除以4余1,因而35×3=105除以4余1,105是5与7的倍数而用4除余1的数。

我们再求4与7的倍数而用5除余1的数;4与7的最小公倍数是4×7=28,28除以5余3,3×7除以5余1,因而28×7=196除余5余1,所以196是4与7的倍数而用5除余1的数。

最后求的是4与5的倍数而用7除余1的数:4与5的最小公倍数是4×5=20,20除以7余6,6×6除以7余1,因而20×6=120除以7余1,所以120是4与5的倍数而用7除余1的数。

利用105、196、120这三个数可以求出符合题目要求的解:

105×3+196×2+120×5=1307。

由于4、5、7的最小公倍数是4×5×7=140,1307大于140,所以1307不是合乎题目要求的最小的解。用1037除以140得到的余数是47,47是合乎题目的最小的正整数解。

一般地,

105m+196n+120k(1≤m<4,1≤n<5,1≤k<7)

是用4除余m,用5除余n,用7除余k的数(105m+196n+120k)除以140所得的余数是满足上面三个条件的最小的正数。

上面我们是为了写出105m+196n+120k这个一般表达式才求出了105这个特征数。如果只是为了解答我们这个具体的例题,由于5×7=35既是5与7的倍数除以4又余3,就不必求出105再乘以3了。

35+196×2+120×5=1027

就是符合题意的数。

1027=7×140+47,

由此也可以得出符合题意的最小正整数解47。

《算法统宗》中把在以3、5、7为除数"物不知其数"问题中起重要作用的70、21、15这几个特征数用几句口诀表达出来了,我们也可以把在以4、5、7为除数的问题中起重要作用的105、196、120这几个特征数编为口诀。留给读者自己去编吧。

凡是三个除数两两互质的情况,都可以用上面的方法求解。

上面的方法所依据的理论,在中国称之为孙子定理,国外的书籍称之为中国剩余定理。

参考资料:少年百科

经典问题---韩信点兵

1906人。

首先,我得说明一下。单纯靠悬赏,是很难有人愿意做这道题的。因为要付出的努力,不仅仅是十分所能补偿。

所以更吸引人的是这道题本身。

从看到开始,到做出来,到精简方法,大概花了我整整4个小时。(如果熟悉这个题型的人,大概不用这么久,可惜我是第一次见到^^)

1、准备工作:

a、

求能被5、7、11的最小公倍数得385

接着求能被4除余1的数,为385

b、

求能被4、7、11的最小公倍数得308

接着求能被5除余1的数,为616

c、

求能被4、5、11的最小公倍数220

接着求能被7除余1的数,为1100

d、

求能被4、5、7的最小公倍数140

接着求能被11除余1的数,为980

e、

4*5*7*11=1540

2、计算:

980*3+616*1+385*2+1100*2=6526

而由于该军队人数为千人左右,所以其结果应该接近1000为:

6526-1540*3=1906

ps:如果韩信是这么做的,那我怀疑韩信是个神仙^_^

“韩信点兵”的答案是什么

士兵数量为1073人。设3人共x排;5人共y排;7人共z排;(均不算余数)。则共有人数:3x+2=5y+3=7z+2。即:{3x-5y=1;5y7z=-1;3x=7z;三个方程,加上约束条件1000<3x+2<1100(由条件汉军也死伤400~500人得出),正好求得:x=357;y=214;z=153;则士兵数量为3x+2=3*357+2=1073。

韩信点兵:

在一千多年前的《孙子算经》中,有这样一道算术题:“今有物不知其数,三三数之剩二,五五数之剩三,七七数之剩二,问物几何?”按照今天的话来说:一个数除以3余2,除以5余3,除以7余2,求这个数。这样的问题,也有人称为“韩信点兵”。它形成了一类问题,也就是初等数论中的解同余式。

好了,文章到此结束,希望可以帮助到大家。