同余、剩余与公约数
1.余数
在整数的除法中,只有能整除与不能整除两种情况。当不能整除时,就产生余数。
被除数(a)÷除数(b)=商(C)……余数(d),其中a、c均为整数,b、d为自然数。
其中,余数总是小于除数,即0≤d<b。a-d=b×d
由此关系式可以演变出两个有关余数的基本考点:(1)在余数问题中,余数的范围是(0≤余数<除数),这是一个非常重要的考点;(2)被除数-余数=除数×商,这个公式常结合整除的方法来解题。
2.同余
同余:两个整数a、b,若它们除以整数m所得的余数相等,则称a、b对于m同余。
例:23除以5的余数是3,18除以5的余数也是3,则称23与18对于5同余。
同余的性质:对于同一个除数m,两个数和的余数与余数的和同余,两个数差的余数与余数的差同余,两个数积的余数与余数的积同余。
例:15除以7余数是1,18除以7余数是4;
15+18=33,则33除以7的余数与1+4=5除以7的余数相同;
18-15=3,则3除以7的余数与4-1=3除以7的余数相同;
15x18=270,则270除以7的余数与lx4=4除以7的余数相同。
3.剩余问题
在公务员考试中,剩余问题主要有以下三种情况:
①一个数除以4余2、除以5余2、除以6余2,这个数可表示为?
②一个数除以4余3、除以5余2、除以6余1,这个数可表示为?
③一个数除以4余1、除以5余2、除以6余3,这个数可表示为?
对于上述三种问题,解题思路是先找出一个满足条件的数,再加上几个除数的最小公倍数的1、2、3、…、n倍,即为所求。
①中,余数相同,2满足条件,加上4、5、6的最小公倍数,也满足条件,所以该数表示为60n+2;
②中,4+3=5+2=6+1=7,余数与除数之和相同,即和同07满足条件,加上4.5、6的最小公倍数,也满足条件,所以该数表示为60n+7;
③中,1-4=2-5=3-6=-3,余数与除数之差相同,即差同。-3满足条件,在此基础上加上4、5、6的最小公倍数,也满足条件,所以该数表示为60n-3。
所以有:余同加余,和同加和,差同减差,最小公倍数做周期。
【例题】16×41×164除以7的余数为( )。
A.1 B.2 C.3 D.4
解析:此题答案为A。因为16÷7=2……2,41÷7=5……6,164÷7=23……3,所以16×41×164除以7的余数与2×6×3除以7的余数相同。2×6×3÷7=36÷7,余数为10
【例题】有一个自然数“X”,除以3的余数是2,除以4的余数是3,问“A”除以12的余数是多少?
A.1 B.5 C.9 D.11
解析:此题答案为D。差同减差:2-3=-1,所以X=12n-1,从而x除以12的余数为-1+12=11。
本题还可以这么思考:“x"加1之后可以被3和4整除,即加1后可被12整除,所以“x”除以12余数为11。
四、最大公约数与最小公倍数
最大公约数:如果c是a的约数,c也是b的约数,那么我们称c是a和b的公约数。一般说来,两个数的公约数不止一个,我们把其中最大的一个公约数,称为这两个数的最大公约数。
互质:如果两个数最大公约数为1,则称这两个数互质。
最小公倍数:如果c是a的倍数,c也是b的倍数,那么我们称c是a和b的公倍数。两个数的公倍数有很多,我们把其中最小的一个公倍数,称为这两个数的最小公倍数。
求最大公约数与最小公倍数主要有以下两种方法:分解质因数法、短除法。
1.分解质因数法
可采用分解质因数的方法求两个整数的最大公约数与最小公倍数,下面以两个数为例进行讲解,多个整数的情况可以类推。
分解质因数:每个合数都可以写成几个质数相乘的形式,其中每个质数都是这个合数的因数。
例:求24和60的最大公约数与最小公倍数。
最大公约数是两个数所有公有质因数的乘积024、60的公有质因数是2、2、3,所以24和60的最大公约数是2×2×3=12;
最小公倍数是两个数所有公有质因数和其各自独有质因数的乘积。24、60的公有质因数是2、2、3,24的独有质因数是2,60的独有质因数是5,所以24、60的最小公倍数是2×2×3×2×5=120。
2.短除法
短除符号就是除号倒过来,在除法中写除数的地方写两个数公有的质因数,然后写下两个数被公有质因数整除的商,之后再除,以此类推,直到结果互质为止。
所以24、36的最大公约数为2×2×3=12(左侧3个数之积)
最小公倍数为2×2×3×2×3=72。(左侧3个数与下边2个数之积)
三个数的情况与两个数的情况有所区别,要仔细体会。以下分别举例说明求12、30、150的最大公约数与最小公倍数。
12、30、150的最大公约数为2x3=6,最小公倍数为2×3×5×2×1×5=300。
【例题】如图所示,街道ABC在B处拐弯,在街道一侧等距装路灯,要求A、B、C处各装一盏路灯,这条街道最少装多少盏路灯?
A.18 B.19
C.20 D.21
解析:此题答案为C。先判断出这是一个路不封闭且两端都植树的问题。在等距离装路灯的情况下,要求A、B、C处各有一盏灯,则间距应是两路长的公约数。现要求最少的路灯数,则间距应尽可能的大,则问题转化为求715、520的最大公约数。
可采用分解质因数法,715=5×143=5×11×13、520=5×104=5×2×2×2×13,由此可见二者的最大公约数是5×13=65,即间距为65米。应安装(715+520)÷65+1=20盏灯。
【例题】有甲、乙、丙三辆公交车于上午8:00同时从公交总站出发,三辆车再次回到公交总站所用的时间分别为40分钟、25分钟和50分钟。假设这三辆公交车中途不休息,请问它们下次同时到达公交总站将会是几点?
A.11点整
B.11点20分
C.11点40分
D.12点整
解析:此题答案为B。要想同时到达,则分钟数应为40、25、50的公倍数,下一次所需时间应为最小公倍数。由于40、25、50的最小公倍数为200,所以200分钟后他们同时到达公交总站,200分钟=3小时20分,故8点过200分钟后,为11点20分。