數學王子的提醒
這個題目通常稱為「韓信點兵」問題,也叫「中國剩餘定理」問題
,不管用什麼名稱,都代表咱們老祖宗的智慧結晶,這是多麼令人驕
傲的一刻。
【韓信點兵】
劉邦打下天下之後,害怕韓信造反,所以打算把他殺了,但是,
又怕他帶的士兵太多,所以問了一下韓信目前帶了多少兵?韓信感覺
氣氛詭異,因此回答:
「兵不知數,三三數之剩二,五五數之剩三,七七數之剩二」
這個回答讓劉邦不知所措,連軍師張良一下子也算不出韓信到底
帶了多少土兵,所以韓信逃過了一劫。
【中國剩餘定理】
另外在古籍中,也有一首詩點出了「韓信點兵」的答案:
「三人同行七十稀,五樹開花廿一枝,七子團圓正月半,除
百餘五便得知」
●中國剩餘定理的作法
這個題目用的方法,以現代的符號來看叫作「同餘」(mod),
而同餘簡單的介紹在上個題目中已有提到「連續四個整數的問題」
用韓信點兵的題目,改成同餘來看:
「兵不知數,三三數之剩二,五五數之剩三,七七數之剩二」
x2 (mod3)
x3 (mod5)
x2 (mod7)
利用同餘的加性,可以讓x=a+b+c, 其中
a2 (mod3) b0 (mod3) c0 (mod3)
a0 (mod5) b3 (mod5) c0 (mod5)
a0 (mod7) b0 (mod7) c2 (mod7)
所以
a=35P 35P2 (mod3) P=1 ∴a=35
b=21P 21Q3 (mod5) Q=3 ∴b=63
c=15P 15R2 (mod7) R=2 ∴c=30
∴x=35+63+30=128
其通解為128+105t t為整數《where 105=[3,5,7 ]》
因此韓信所帶的兵,人數可以少到23人,當然也可能是千萬
人,也難怪劉邦不敢輕舉妄動了。
本題的作法
設此數為x,因為
x1 (mod11)
x2 (mod13)
x3 (mod17)
x4 (mod23)
則利用同餘的寫法,x=a+b+c+d
a1 (mod11) b0 (mod11) c0 (mod11) d0 (mod11)
a0 (mod13) b2 (mod13) c0 (mod13) d0 (mod13)
a0 (mod17) b0 (mod17) c3 (mod17) d0 (mod17)
a
0 (mod23)
b0
(mod23) c0
(mod23) d4
(mod23)
所以
a=5083P
5083P1
(mod11) P=1 ∴a=5083
b=4301Q 4301Q2 (mod13) Q=-1 ∴b=-4301
c=3289R 3289R3 (mod17) R=11 ∴c=36179
d=2431S 2431S4 (mod23) S=6 ∴d=14586
∴x=5083-4301+36179+14586=51547
其通解為 51547+55913t
t為整數《where 55913=[13,15,17 ,23]》
日期
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主題
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作者(提供者)
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2003/03/15 | 一個整數的問題(中國剩餘定理的應用) |
數學王子
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【救命呀!】 網友 中學生問說: 我想請問 有一個數: 你認為如何呢? |