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1、第三模块重点学习内容韩信点兵与中国剩余定理1韩信是中国古代一位有名的大元帅。他少年时就父母双亡,生活困难,曾靠乞讨为生,还经常受到某些泼皮的欺凌,胯下之辱讲的就是韩信少年时被泼皮强迫从胯下钻过的事。后来他投奔刘邦,展现了他杰出的军事才能,为刘邦打败了楚霸王项羽立下汗马功劳,开创了刘汉皇朝四百年的基业。民间流传着一些以韩信为主角的有关聪明人的故事,韩信点兵的故事就是其中的一个。一、“韩信点兵”的故事与《孙子算经》中的题目2相传有一次,韩信将1500名将士与楚王大将李锋交战。双方大战一场,楚军不敌,败退回营。而汉军也有伤亡,只是一时还不知伤亡多少。于是,韩信整顿兵马也返回大本营,准备清点人数
2、。当行至一山坡时,忽有后军来报,说有楚军骑兵追来。韩信驰上高坡观看,只见远方尘土飞扬,杀声震天。汉军本来已经十分疲惫了,这时不由得人心大乱。韩信仔细地观看敌方,发现来敌不足五百骑,便急速点兵迎敌。不一会儿,值日副官报告,共有1035人。他还不放心,决定自己亲自算一下。1.“韩信点兵”的故事3韩信阅兵时,让一队士兵5人一行排队从他面前走过,他记下最后一行士兵的人数(1人);再让这队士兵6人一行排队从他面前走过,他记下最后一行士兵的人数(5人);再让这队士兵7人一行排队从他面前走过,他记下最后一行士兵的人数(4人),再让这队士兵11人一行排队从他面前走过,他记下最后一行士兵的人数(10人)。
3、然后韩信就凭这些数,可以求得这队士兵的总人数。思考题:这里面有什么秘密呢?韩信好像非常重视作除法时的余数。“数的除法运算以及余数”是小学数学的内容。现在,每个学生都具有这样的基础,但能否会运用就有差别了,你能够分析它吗?4约成书于四、五世纪,作者生平和编写年代都不清楚。现在传本的《孙子算经》共三卷。卷上叙述算筹记数的纵横相间制度和筹算乘除法则,卷中举例说明筹算分数算法和筹算开平方法。卷下第31题,可谓是后世“鸡兔同笼”题的始祖,后来传到日本,变成“鹤龟算”。2.《孙子算经》书中是这样叙述的:“今有鸡兔同笼,上有三十五头,下有九十四足,问鸡兔各几何?这四句话的意思是:有若干只鸡兔同在一个笼
4、子里,从上面数,有35个头;从下面数,有94只脚。求笼中各有几只鸡和兔?《孙子算经》5我国古代数学名著《孙子算经》中有“物不知数”的题目:今有物不知其数,三三数之剩2,五五数之剩3,七七数之剩2,问物几何?《孙子算经》中的题目这里面又有什么秘密呢?题目给出的条件,也仅仅是作除法时的余数。6问题:今有物不知其数,二二数之剩1,三三数之剩2,四四数之剩3,五五数之剩4,六六数之剩5,七七数之剩6,八八数之剩7,九九数之剩8,问物几何?二、问题的解答1.先从另一个问题入手思考:此问题是否比原问题简单些吗?7再从中挑“用5除余4”的数,…一直筛选下去,舍得下功夫,就一定可得结果。并且看起来,解,
5、还不是唯一的;可能有无穷多个解。1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23,…(用2除余1)5,11,17,23,…(用3除余2)11,23,…(用4除余3)1)筛法思考一下:解题的思路是什么?8当问题中有很多类似的条件时,我们先只看其中两三个条件,这就是化繁为简。一个复杂的问题,如果在简化时仍然保留了原来问题的特点和本质,那么简化就“不失一般性”。学会“简化问题”与学会“推广问题”一样,是一种重要的数学能力。化繁为简的思想寻找规律的思想把我们的解题方法总结为筛法,是重要的进步,是质的飞跃——找到规律了。筛法是一般性方法,还可以用来解决其他类似的问题。9①化繁为简我们还
6、是先看只有前两个条件的简化题目。1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23,25,…(用2除余1)5,11,17,23,…(用3除余2)上述筛选过程的第一步,得到:1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23,25,…其实是列出了“用2除余1”的数组成的数列。这个数列实际上是用带余除法的式子得到的。2)公倍数法10对任意给定被除数a,不为零的除数b,必唯一存在商q和余数r,使所谓“带余除法”,是指整数的如下“除法”:当余数r=0时,则a=bq,称为“a被b整除”,或“b整除a”,这是通常除法“”的另一种表达形式。所以,带余除法是通常除法的推广。11就是“
7、带余除法”的式子.当取时,用上式求得的x正好组成上述数列1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23,25,…设这样的数为x,则。这里x是被除数,2是除数,是商,1是余数,且。回到求“用2除余1的数”的问题。12接着从中筛选出“用3除余2”的数,就是挑出符合下面“带余除法”表达式的数,这里可取0,1,2,3,4,…再继续做下去……..如果我们不分上面两步,而是一上来就综合考虑两者,则就是要解联立方程组13那么,为了解