中国剩余定理matlab程序,中国剩余定理即孙子定理的五种解法
中国剩余定理即孙子定理的五种解法
—— 学习初等数论心得笔记
2013-10-04
博文2015-12修改
“中国剩余定理”是公元5-6世纪、我国南北朝时期的一部著名算术著作《孙子算经》中的一个“物不知数”的解法问题: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。
《孙子算经》中虽然也有计算方法的叙述,如术曰:「三三数之剩二,置一百四十,五五数之剩三,置六十三,七七数之剩二,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,即得。」但也仅仅知道140+63+30=233、233-210=23,得物数23。至于接着说的剩一、置70、置21、置15,应该是说140=70*2、63=21*3、30=15*2的来源,而2、3、2又正是剩余数、210又正是除数3、5、7的最小公倍数的2倍。综合之,解的算式为70*2+21*3+15*2-2*3*5*7=23。虽然如此,但仍不知为什么要这么算,还有,
70、21、15是怎样来的?等等,如读天书。如果换一个题目你能算吗?连照搬都没法搬。
这个问题,过了八、九百年,到了宋代,才有秦九韶在《算书九章》中给以解答。但现代人读古代数书,正如读古代医书一样,绝大多数是丈二和尚模不着头了。
“中国剩余定理”的现代数学提法是,解一元一次同余式方程组:
X≡2 (mod
3)
X≡3 (mod
5)
X≡2 (mod
7)
初等数论中有解法,得X最小值为23,通解为X=23 +
105K。但因为原理很难理解,所以也只能按公式规定的步骤与方法,依样画葫芦的计算罢了。时间一长也就忘光了。由此可见,“中国剩余定理”的理论及计算方法,还达不到普知的地步,不像一元二次方程的公式,初中生都知道公式怎样来的,怎样应用的。
若要问我:你对“中国剩余定理”的态度是怎样的呢?回答只有两个字:“敬畏”。
其实“中国剩余定理”,就是解一组带余除法的不定方程:
X÷3=A…2
X÷5=B…3
X÷7=C…2,
若避开难点,换个角度看,那么解这组方程,不一定非用“同余式方程组”的解法。就我所知,有五个方法:
一、枚举法
二、解不定方程法
三、逐级满足法
四、化为相同除数的同余式法、
五、才用到典经的、不同除数的同余式组解法
现将陈景润所著《初等数论Ⅰ》中的一个习题为例,用五种方法解算,可以对比。
试解下列同余方程
X≡2 (mod 7 )
X≡5 (mod 9 )
X≡1 (mod 5
)
求X
一 枚举法
X≡2 (mod 7
) X÷7=A…2 X=7A+2
X≡5 (mod 9 ) 相当于 X÷9=B…5 → X=9B+5
X≡1 (mod 5
) X÷5=C…1 X=5C+1
枚举法就是按A=0、1、2、3、4… B=0、1、2、3、4… C=0、1、2、3、4…
代入各式,计算各式的X,当三个X相同时,就是一个解。
A、B、C 0
1 2 3 4 …
9 10 11 12
… 16 17
18…
XA 2
9 16 23 30… 65 72 79 86…
XB5
14 23 32
41
… 86 …
XC1 6 11
16 21 … 46 51 56 61
… 81 86 …
即,当A=12、B=9、C=17时,X 都等于86。所以最小
X=86。由于7、9、5的最小公倍数是315,所以,通解 X=86+315K (K=0、1、2、3、…)
枚举法就是凑,很‘笨’,但也最直观。适合小学生学习。也可用电子表格计算,那太快捷了。
二 解不定方程法
X=7A+2
X=9B+5 →9B+5=7A+2 →9B=7A+2-5=7A-3 →B=(7A-3)/9
X=5C+1 →5C+1=7A+2 →5C=7A+2-1=7A+1 →C=(7A+1)/5
由B=(7A-3)/9,算得:当A=3时,B=2,但A=3时,C=(7A+)/5=4.4。由于A、B、C只能是整数。所以
3、2、4.4这一组,不符合要求,要重算A。又由于B=(7A-3)/9的分母是9,所以下一个A,只能在3的基础上,增加一个9的倍数,所以A只能取12、21、30、39…有了A,再算B、C,当A、B、C全是整数时,才合格。结果如下:
A B C
3 2 4.4
12 9 17
21 16
29.6
…
可见,只能取A=12 、B=9 、C=17 , 代入原式:
X=7A+2=7*12+2=86
X=9B+5=9*9+5=86
X=5C+1=5*17+1=86
得 X=86、通解为X=86+315K得X=86、通解为X=86+315K。实际上,这仍然是枚举法,只是枚举个数减少一些而已。
三 逐级满足法
这个方法的基本思路是:先解算出合符第一个方程的X1。再解算出合符第一、第二个方程的X2,令X2=X1+P1。关键是P1要保持第一个方程中的倍数要求,又要合符第二个方程中的剩余要求。再解算出合符第一、第二、第三个方程的X3,令X3=X2+P2,关键是P2要保持第一第二两个方程中的倍数要求,又要合符第三个方程中的剩余要求。这样逐级解算,满足全部条件。
P要同时考虑两个方程的倍数关系如7A、9B,又要考虑两个余数关系,如余2、余5,方程数一多,处理时要拐几个弯,方法不易理解。
最近,我在作《数论—余数习题集》时,对“逐级满足法”作了改进。把第一个方程的通解,直接作为第二个方程的初值,不作任何转弯,就同时解决了两个方程之间的相关关系及余数关系,变得容易理解,容易操作、便于列式。这可以说是我的又一个心得罢。
仍按原例:
X除以7余2、除以9余5、除以5余1,求最小X。
答:最小X=86
通解
X =86 +315 N (
N=1、2、3
…
)
已知:
X≡2 (mod 7
) X÷7=A…2 X=7A+2
X≡5 (mod 9
) 相当于X÷9=B…5
→X=9B+5
X≡1 (mod 5
) X÷5=C…1 X=5C+1
A、B、C都是整数,可用K统一表示,且不论其具体数值。
解算步骤:
1、 先解第一个方程X÷7余2的通解X1。一般都很容易,即:
通解X1=余数+除数的倍数,例中X1=2+7A
。其中余数就是最小解X0=2,加上7的最小公倍数的A倍,就是通解X1=2+7A
。
X1是一个数列,其中总有一个数能满足所有方程,关键在于A是多少,又怎样定?A怎样定呢?现在不能定。因为要考虑到它能满足第二个方程,所以到那时才能定下来。
2、第二个方程。X÷9余5,此时的X首先应满足本方程要求:
(X-5)÷9
= K (K是整数)。但同时又要满足第一个方程,既然X1可以满足所有方程,所以就干脆用第一方程的通解X1代替第二方程的未知数X
,即用(X1)取代X。即应满足
(X1-5)÷9
= K,才顾及了两式。
注意,(X1-5)÷9
=K这种形式的方程,是有规律的,即:
(第一方程的通解X1(=2+7A
)
减
第二方程的余数5
)÷第二方程的除数9=整数K,
且以下各方程也都是这样的规律,亦即:
(
上一个方程的通解
减
本方程的余数
)÷本方程的除数
应
=
整数K
现在有了
(2+7A-5)÷9
=K ,就整理为(7A-3)÷9
= K。这时两个余数就自动合并了。
解此
(7A-3)÷9
= K方程,便得A=3
、
K=2。
于是
X1=2+7A=2+7×3=23。此时,就把X1=23作为第二个方程的最小解,转为X2,即X2=23。再加上7与9的最小公倍数7×9=63的倍数,得通解X2=23+63M。这个X2,既满足第一个方程又满足第二个方程。
X2也是一个数列,其中总有一个数,能满足所有方程,所以就是下一个方程的未知数初值了。关键在于M是多少。M怎样定呢?现在不能定。要考虑到它能满足第三个方程。到那时才能定下来。
至此,得到一个同余式X2≡23 (mod 63 ),实际上它是
X≡2 (mod 7
)
X≡5 (mod 9
) 二个同余式的共同解。
至于用什么方法来解(7A-3)÷9
= K 这个二元一次不定方程呢?(7A-3)÷9
= K也就是7A-9K
= 3,在陈景润所著《初等数论Ⅰ》中,有一个手算方法,先用“辗转相除法”得到各次余数,直到余数为“
1 ”,再反求出满足余数“
1 ”时的X、K的新系数,再通过“同余式”的转换,转换成己知余数(如本例的3),才得到最终的X的系数A。整个过程步骤多。反求X、K的新系数时、转换成己知余数时,都颇费工夫,我见了生畏。还不如老老实实的试算、凑数。
(7A-3)÷9
= K 求A与K的整数解,
列表凑罢:
A 7A (7A-3) K=
(7A-3)÷9
0 0
-3
-
0.33
1 7 4 0.44
3 21 18 2
好了,K是整数了
4
…
…
不必算了。
得A=3、K=2
。其实K仅起检验作用,是整数就行了,没有其他用处。
解二元一次不定方程最好的方法,当然是编个电脑程序。我已经编就了,请用吧
3、第三个方程。X÷5余1,此时X首先应满足本方程要求:
(X-1)÷5
= K,又要满足第一、第二个方程。既然X2可以满足所有方程,所以就干脆用第二方程的通解X2代替第三方程的未知数X
,即用(X2)取代X。即应满足:
(X2-1)÷5
= (23+63M
-1)÷5=K,→
(63M+22)÷5
= K。才顾及了三个方程。
解此二元不定方程
M=1 、
K=17。把M代入X2,
于是
X2=23+63M=23+63×1=86,就把X2=86作为第三个方程的最小解,转为X3
即X3=86。再加上63与5的最小公倍数63×5=315的倍数,得通解
X3=86+315P。(P=1、2、3 … )
验算86÷7
=12 …
2
86÷9 =
9 …
5
86÷5=17
…
1
* * * * *
“逐级满足法”解法有规律了,容易操作了。但也有两点麻烦:
1、组成形如 (AX±B)÷C=K的不定方程,要一个个顺序进行,虽有规律,但还是比较麻烦。
2、解算(AX±B)÷C=K方程,求待定量X、K,无论用手算,或是电子表格算,要解(N-1)次。也很烦人,特别是大数相除更麻烦。
为了加快计算,我编了一个VB程序,不用烦心,输入完数据,↙,就出结果了。
上述算题:
输入方程个数N =
3
输入各方程的除数与余数7 2 9 5 5 1
↙
结果为:
通解 X
=86+ 315 N (
N=1、2、3
…
)
还有一例:我曾靠电子表格算了一天,才得结果的,现在包括输入在内,仅15秒就搞定。
输入方程个数N =
6
输入各方程的除数与余数3 2 5 3 7 2 11 9 13 7 4 3
↙
结果为:
通解 X
=20183+ 60060N (
N=1、2、3
…
)
中国剩余定理即孙子定理
“逐级满足法”VB程序
Private Sub
Form_Click()
说
明
Form1.Width =
11520视窗宽
Form1.Height =
15360
视窗高
Dim
W(20) W 放除数(模)
如7、9、5,又用单变量C表示
Dim
R(20) R放余数如2、
5、
1
Dim
G(20) G 放各级最小公倍数、又用单变量A表示
Dim
F(20) F放上下余数之差,F(I) =
Y(I-1)-R(I)、又用单变量B表示
Dim
Y(20) Y放各级最小解,如2、23、86
N = InputBox
("输入方程个数 N
=")
For I = 1 To
N
W(I) = InputBox ("输入模W(I)=")
R(I) = InputBox
("输入余R(I)=")
Next
I
S=1
For I = 1 To
N
S =
S*
W(I)
计算各级最小公倍数
G(I)=S
Next I
F(1) =
R(1)
安置第一个方程的最小解
Y(1) =
R(1)
For I = 2 To
N
计算各级A、B、C
A=G(I-1)
组成
(AX+B)÷C=
K不定方程
F(I) =
Y(I-1)-R(I)
B=F(I)
C= W(I)
Print Spc(4); "
ABC= "; A;B;C
For X = 1 To
1000000
M = (A * X +
B)
解(AX+B)÷C=
K 得X
P = M
Mod
C
If P = 0 Then GoTo
SS P=0
表示得到整数解了,便跳出循环
Next X
SS:
Print Spc(4); " X =";
X
Y(I)=
Y(I-1)+X*
G(I-1)
算得各级方程的最小解。如23、86
Print Spc(4); "
最小";
Y(I)
Print Spc(4); "
公倍
=";
G(I)
Next I
Print Spc(4); "
通解
X = "; Y(N); " + "; G(N); " N
( N=1、2、3
…
)"
Print Spc(4); "
完"
End Sub
四 化为相同除数
法
X≡2 (mod 7 )
X≡5 (mod 9 )
X≡1 (mod 5 )
这三个同余式,除数不同,分别为7、9、5,为了能利用同余式的和差特性,简化计算,先设法使它们的除数相同,为此:
X≡2 (mod 7 )两边都乘9*5,得X*45≡2*45 (mod 7*45 ) →45
X≡90 (mod 315 ) …(1)
X≡5 (mod 9 ) 两边都乘7*5,得X*35≡5*35 (mod 9*35 ) →35
X≡175 (mod 315 ) …(2)
X≡1 (mod 5 ) 两边都乘7*9,得X*63≡1*63 (mod 9*63 ) →63
X≡
63 (mod 315 ) …(3)
(1)+(2)+(3)=
(4) →143 X≡328 (mod 315 )…4)
根据同余式的加减性质,(1)+(2)+(3)得:
143 X≡328 (mod 315 ) 即 143
X≡13 (mod 315 ),化为带余除式为:
143 X÷315=K
…13
亦即143X-13=315
K ,有(143X-13)÷315=K(整数)
(143X-13)÷315=K(整数)用通式表示为(AX-B)÷S=K
解得X=86、K=38 (实际上不用它,在此仅确认它是整数就行了),
通解为X=86+315
N ( N=1、2、3
…
)
或X≡86 (mod 315 )
这一种算法,在所有五种算法中,我认为是最简洁、工作量最小的算法。因为不管方程有多少个,它解算形如(AX-B)÷S=K这种不定方程,仅解一次而已。而其他方法要解多次。同时,这种算法也容易理解,算法单纯。
我编了一个程序。这个程序,非但可以解算互质的同余方程组,还可以解算非互质的同余方程组。如果方程组不合解题条件,会显示“无解”。操作方法是:
输入方程个数N=3
再按方程顺序,输入每个方程的除数与余数
:7 2 9 5 5 1 ↙
就得结果:
通解
X = 86+315
N ( N=1、2、3
…
)
K=38
成功
广义同余方程组的“除数相同法”Visual
Basic程序。
Private
Sub Form_Click(): Form1.Width = 11520: Form1.Height =
15360
Dim W(20)
: Dim R(20) : Dim Y(20) : Dim F(20) : Dim
V(20)
N =
InputBox("输入方程个数 N
=")
For I = 1
To N : W(I) = InputBox("输入模W(I)=") : R(I) =
InputBox("输入余R(I)=") :
Next I
For I = 1
To N: Print Spc(4); " x÷ "; W(I); "
余 "; R(I) :
Next I
For I = 1
To N : V(I) = W(I) : Next I
For I = 1
To N - 1
n1 = V(1)
m1 = V(2)
If m1 >
n1 Then
M = m1: G
= n1
Else
M = n1: G
= m1
End
If
Do
E = M Mod
G
If E = 0
Then Exit Do
M =
G
G =
E
Loop
S = m1 *
n1 / G
V(1) = S
V(2) = V(I + 2)
Next
I
A = 0
:
For I = 1
To N : Y(I) = S / W(I) : A = A + Y(I) : Next I
B =
0
For I = 1
To N : F(I) = R(I) * Y(I) : B = B + F(I) : Next I
Spc(4); " 同余式 "; A;
" X ≡ "; B; " ( MOD"; S;
" ) "
SP =
1
For I = 1
To N : SP = SP * W(I) : Next I
If (S =
SP) Then GoTo S1
If (S
<> SP) Then Print Spc(4); " 注意 非互质 ": Print: GoTo PP
S1:
For k = 1
To 10000000
M = (S * k + B)
X = M / A
If (X -
Int(X)) = 0 Then GoTo S2
Next
k
S2:
If k =
10000001 Then Print Spc(4); " 无解 ": GoTo
ZZ
Spc(4); " k = "; k; " 通解 X = "; X; "
+ "; S; " N ":
GoTo ZZ
PP:
For k = 1
To 10000
M = (S * k + B)
X = M / A
If (X -
Int(X)) <> 0 Then GoTo H1
For J = 1
To N
C = (X -
R(J)) / W(J)
If (C -
Int(C)) <> 0 Then GoTo H1
Next
J
Spc(4); " k = "; k; " 通解 X = "; X; "
+ "; S; " N ":
GoTo ZZ
H1:
Next
k
Spc(4); "无解 "
ZZ:
Spc(4); " 完 "
End
Sub
操作方法及示例
例一2组数据:33 余 22 、39 余 31
程序运行后,显示“ 输入方程个数 N = ” 、“输入模W(I)=”、“输入余R(I)” 等,即顺次输入: 2、 33、22、39、31 。
电脑运算后显示:
X ÷33余22
X ÷39余31
同余式24 X ≡ 627 (MOD 429)
注意 非互质
K =
9
通解X= 187 + 429
n
例二 输入
4、5、2、7、3、13、9、31、17
电脑运算后显示:
X÷
5余2
X÷
7余3
X÷13余9
X÷31余17
同余式6376 X ≡
29187 (MOD 429)
k=1477
通解X≡3272+14105N
分析:上面4个同余式是互质的,所以没有显示 注意 非互质 ,直接算得结果。
例三 输入 2、7、2、21、16
电脑运算后显示:
X÷ 7余2
X÷
21余 16
同余式4 X ≡ 22 (MOD
21)
注意 非互质
K
=2
通解X= 16+21N
分析:2个同余式,不互质。又因7与21有公约7,余数差16-2=14,7|14,所以有解。
例四: 输入3、11、10、5、2、35、27
电脑运算后显示:
X÷
11余10
X÷
5余2
X÷35余27
同余式123 X ≡ 801 (MOD 385)
注意 非互质
K =
96
通解X=307+385N
分析:后两个同余式不互质但有解。又与第一个同余式互质,应有解。
例五 输入2、7、2、21、15
电脑运算后显示:
X÷ 7余2
X÷
21余15
同余式4 X ≡ 21 (
MOD 21)
注意 非互质
无解
五典经的、“大衍求一术”解法
X≡R1 (mod m1 )
X≡2 (mod 7 )
X≡R2 (mod m2)
X≡5 (mod 9 )
X≡R3 (mod m3)
X≡1 (mod 5 )
名词注释及计算步骤:
1
余数R:、R1=2、R2=5、R3=1
2
模,亦即除数m:例中m1=7、m2=9、m3=5
3
模的最小公倍数G:G=m1*m2*m3,例中M=7*9*5=315
4
衍数(局部公倍数)y:Y1=m2m3、Y2=m1m3,Y3=m1m2,例中Y1=9*5=45、Y2=7*5=35、Y3=7*9=63
5
乘率C:这是解算中国剩余定理的关键,而计算“乘率”的方法,是秦九韶在《数书九章》一书中首次提出的,称之为“大衍求一术”。“求一”就是使(衍数*乘率)除以模(除数),而余数为1。即:
衍数Y*乘率C≡1 (mod m),乘率C可以经过反算而得到。例中Y1C1≡1 (mod 7 )、
Y2C2≡1 (mod 9 ) 、Y3C3≡1 (mod 5 )。
计算C1方法。由Y1C1≡1 (mod 7 ), →45C1≡1 (mod 7 ) →(45C1-1) / 7=整数N
,得C1=5。因为45*5=225,225-1=224,224÷7=32,32是整数,合符要求。C2、C3之计算也相仿。乘率C之计算见下表:
同余式 i
衍数Y
乘率C
余1
模m
检验 (Y*C-1)/m =
整数
1
45
5
1
7
(45*C-1)/7 =N (45*5-1)/7 = 32
2
35
8
1
9
(35*C-1)/9 =N (35*8-1)/9 = 31
3
63
2
1
5
(63*C-1)/5 =N
(63*2-1)/5 = 25
最终结果,X≡R1Y1C
1+R2Y2C2+R3Y3C3
(mod G)
即X≡Σ余数*衍数*乘率
(mod G),见下表计算:
i
余数R
衍数Y
乘率C
R*Y*C
1
2
45
5
450
2
5
35
8
1400
3
1
63
2
126
Σ
1976
X≡1976
(mod 315)
1976 除去315的6倍后,剩下86,最终,X≡86
(mod 315)
“大衍求一术”的关键与难点,是如何解“衍数Y*乘率C≡1 (mod m)”,得乘率C。也就是解算方程(Y*C-1)/m =N 。如第三节所述,可以手算,也可以试算凑数,但都很烦琐。在现代计算中,就可以编个电脑程序来计算了。
2015-11-21补充:
X≡R1 (mod m1 ) →
X≡2 (mod 7 ) ×5×9
→45 X≡90 (mod 315 )
X≡R2 (mod m2)→X≡5 (mod 9 )×7×5
→35 X≡175 (mod 315)
X≡R3 (mod m3)→X≡1 (mod 5 )×7×9
→63 X≡63 (mod 315 )
→45 C1≡1 (mod 7 ) →(45 C1 -1 )
÷7
=整数
→
C1 =5
→35 C2≡1 (mod 9)→(35 C2 -1 )
÷9
=整数
→
C2 =8
→63 C3≡1 (mod 5 )→(63 C3 -1 )
÷5
=整数
→
C3 =2
我在2013年10月发表的博文《中国剩余定理即孙子定理的五种解法》,距今两年,阅读者6900多位。感到很欣慰。
今天编了一个解算中国剩余定理的Visual
Basic程序,供朋友们共享。解算太快了,真过瘾。例子仍用原博文的:
A≡2
(mod 7
)
A≡5 (mod 9
)
A≡1 (mod 5
)求A
操作。
输入方程个数N
= 3
输入模(除数B)与输入余数R。顺方程输:7、2 9、5 5、1↙
马上显示A=86+315K
(K= 0、1、2、3…)即A
≡
86 (mod 315)
又陈景润著《初等数论Ⅰ》“韩信点兵”一例:有兵一队,若列成5行纵队,则末行1人。成6行纵队,则末行5人,成7行纵队,则末行4人,成11行纵队,则末行10人。求兵数。
设:A是兵数,依题意有:
A≡1
(mod
5) A≡5
(mod
6) A≡4
(mod
7) A≡10 (mod
11)
操作。
输入方程个数N
= 4
输入模(除数B)与输入余数R。顺方程输:5、1 6、5 7、4 11、10↙
马上显示A=2111+2310
K (K= 0、1、2、3…)即A≡2111
( mod 2310 )
中国剩余定理“大衍求一术” Visual Basic程序
Private Sub
Form_Click()说明
Form1.Width =
11520
视窗宽
Form1.Height =
15360
视窗高
N =
InputBox("输入方程个数N
=")输入方程个数N
Dim B (20)数组声明及容量
Dim R
(20)
Dim Y
(20)
Dim C
(20)
For I = 1
To N
B(I)
= InputBox("输入模B(I)=")输入模(除数)
B
R(I) =
InputBox("输入余R(I)=")输入余数R
Next
I
M =
1
For I = 1 To
N
M
= M *
B(I)最小公倍数M
Next
I
For I = 1
To N
Y(I)
= M / B(I)
局部公倍数、衍数Y
Next I
For I = 1
To N
For
J = 1 To 1000
Z = (Y(I) *
J - 1) / B(I)
If (Z - Int(Z)) = 0 Then
C(I) = J: GoTo SS乘率C
Next J
SS:
Next I
A =
0
For I = 1 To
N
A
= A + R(I) * Y(I) *
C(I) R×Y×C及总和Σ(R×Y×C)
Next I
For I = 1
To 1000
A
= A –M最小值A 0
If A < M Then GoTo
PP
Next I
PP:
Spc(4); "A = "; A; "+ "; M;
"K (K=0 1 2 3…)
"通解A=
A 0+MN
Spc(4); "成功"提示结束
End Sub
因为中国剩余定理的“大衍求一术”只适合模(除数)是两两互质的,所以这个程序也只适合模(除数)是两两互质的。如果不两两互质,则要转换成两两互质,那就很麻烦了。我一时还想不出如何编一个转换成两两互质的程序,只能到此为止。
去吧,与爱好算术的网友们共享去吧。
六
评
论
1
综合上述五种解法,归根到底,关键点,也是难点,就是都要解“(AX+B)÷C=
K”这种类型不定方程。而解这种不定方程的方法,既没有公式又没有窍门,归根到底还是一个“凑”字了。其中“枚举法”是小学生都懂的凑数法。因此可以说,中国剩余定理其实并不神秘,就是一个如何凑数的问题。
2五种解法中我认为“化为相同除数法”最简易、工作量最小。因为:
第一,它要使除数相同,方法最简单、统一,初中二年级学生都会。
第二,它解算不定方程“(AX+B)÷C=
K”
只解一次,也即只“凑”一次。而“逐级满足法”和“大衍求一术”,则要“凑”多次 (N次,即方程的个数)。方程个数越多,“化为相同除数法”就越显得省力。我认为应该宣传、普及一下通俗易懂的“化为相同除数”。
3至于说到“大衍求一术”的同余式“衍数Y*乘率C≡1 (mod m)”是怎样来的,又为什么成为解题的关键,在陈景润所著《初等数论Ⅰ》1978年版85页上有理论推证。这应该是一个现代数学的推证,而不是在论证秦九韶的理论就是这样的。也就是说,这是殊途同归。至于秦九韶到底是怎样想的,或许他有更容易为常人所理解的机理,那就不得而知了,于是我们钦佩古代数学家的智慧。我们钦佩古代数学家的智慧,但不一定非要走他的路,固守他的方法。有了更好的方法,应该学习推广。至于以后是不是有更好的解法,那谁又知道呢。
七
写后感
2013年的国庆过得很忙,甚至还起了一个早床来计算。感谢我的老伴,以她的勤劳与宽容,给了我闲暇与自由,使我能够静心地做做算术、写写文章,自得其乐,有时间消磨我的时光。
2015年11月,我在作《数论—余数习题集》时,对“逐级满足法”作了改进。对“大衍求一术”作了认真学习,进而对“化为相同除数法”作了规范化计算,还编了相应的三个Visual
Basic 程序。我高兴的把我的“发现”与神速的计算告诉我老伴。老伴点赞说,脑筋还没有老化呢。我报以-个开心的微笑,间接的感谢她为我洗衣做饭,使我安心计算、写作。
我仰望深邃的数学天空,深感自己的渺小。我浅尝一滴数学的清泉,来润湿一下我干枯的灵感。
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