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剩餘定理

剩餘定理,也稱為中國剩餘定理或孫子定理,是數論中一個重要的定理,用於解決一次同餘方程組的問題。該定理的解決方案基於以下步驟:

特殊情況的處理:

余同加余:如果多個除式的被除數相同,餘數也相同,那麼這個被除數等於多個除數的公倍數加上這個相同的餘數。

和同加和:如果多個除式的被除數相同,除數和餘數的和也相同,那麼這個被除數等於多個除數的公倍數加上這個和。

差同減差:如果多個除式的被除數相同,除數和餘數的差也相同,那麼這個被除數等於多個除數的公倍數減去這個差。

一般情況的處理:

首先,確保除數兩兩互質,這是套用中國剩餘定理的基本條件。

計算所有除數的最低公倍數。

對於每個除數,計算其相對於最低公倍數的逆元(即乘以逆元後,餘數變為0)。

將每個除數的逆元乘以相應的餘數,然後將這些乘積相加。

最後,將得到的和除以最低公倍數,得到的餘數即為所求的最小數。

例如,對於問題「有一個數被3除餘2,被5除餘3,被7除餘2」,首先確認3、5、7兩兩互質,然後計算最低公倍數為3×5×7=105。接著,計算逆元:3的逆元為3(因為3×3=9,9÷105=0……9),5的逆元為5(因為5×5=25,25÷105=0……25),7的逆元為4(因為4×7=28,28÷105=0……28)。最後,計算(3×3+5×1+4×2)=37,除以105得到餘數為2,因此滿足條件的最小數為2。

中國剩餘定理的理論證明較為複雜,但通過上述步驟可以方便地套用該定理解決一次同餘方程組的問題。