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《孙子算经》里的孙子问题

admin 小学数学 2021-04-24 01:38:58 小学数学解题研究

 

  在我国古代数学名著《孙子算经》的下卷中,记载有这样一个问题:“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?”(答曰:二十三)这就是闻名于世的“孙子问题”。《孙子算经》中给出了它的一般解法:“术日:三三数之剩二,置一百四十;五五数之剩三,置六十三;七424gc~_剩二,置三十;并之,得二百三十三,以二百一十减之即得。凡三三数之剩一,则置七十;五五数之剩一,则置二十一;七七数之剩一,则置十五。一百六以上,以一百五减之,即得。”明朝数学家程大位在所著《算法统宗》中把这一解法概括为四句歌诀:“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。”具体到本题的结果,由70×2+21×3+15×2—2×105=23得所求物为23个,一般地说,所求物个数是23+105n(n=0,1,2,3……)。它的解答要用到不定方程的知识或同余的知识。
  《孙子算经》对于“孙子问题”的解答暗示了一般途径,由它作出的理论概括,被西方誉为“中国剩余定理”。孙子问题的算法还有其他一些名称,如“鬼谷算”、“隔墙算”、“秦王暗点兵”和“韩信点兵”等。其中“韩信点兵”也指这样的问题:有兵一队,若列成五行纵队,则末行一人;成六行纵队,则末行五人;成七行纵队,则末行四人;成十一行纵队,则末行十人,求兵数。下面给出它的一个算术解法:(1)在6、7、11的公倍数中找一个被5除余1的数,如3×462;(2)在5、7、11的公倍数中找一个被6除余5的数,如5×385;(3)在5、6、11公倍数中找一个被7除余4的数,如4~330;(4)在5、6、7的公倍数中找一个被ll除余1O的数,如10×210;(5)3×462+5×385+4×330+lO×210=6731,则6731是满足条件的一个数,它比5、6、7、11的最小公倍数2310大,若求满足条件的最小正数,则应从6731中减去2310的两倍,得211l,由此所求兵数的一般结果是2111+2310 n(n=0,1,2,……)。这种算术解法也适用于“孙子问题”。
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