数论(五)余数问题【知识点概述】一、带余除法的定义及性质：1.带余除法的定义：一般地，如果a是整数，b是整数（b≠0）,若有a÷b=q⋯⋯r，也就是a＝b×q＋r,0≤r＜b；(1)当0r时：我们称a可以被b整除，q称为a除以b的商或完全商(2)当0r时：我们称a不可以被b整除，q称为a除以b的商或不完全商2.和余数相关的一些重要性质：(以下a,b,c均为自然数)性质1：余数小于除数性质2：被除数除数商余数除数（被除数-余数）商商（被除数-余数）除数性质3：a与b的和除以c的余数，等于a,b分别除以c的余数之和，或这个和除以c的余数。例如：23，16除以5的余数分别是3和1，所以23+16=39除以5的余数等于4，即前两个余数的和3+1.当余数的和比除数大时，所求的余数等于余数之和再除以c的余数。例如：23，19除以5的余数分别是3和4，所以23+19=42除以5的余数等于3+4=7除以5的余数，即2.性质4：a与b的乘积除以c的余数，等于a,b分别除以c的余数的积，或者这个积除以c所得的余数。例如：23，16除以5的余数分别是3和1，所以(2316)除以5的余数等于313。当余数的和比除数大时，所求的余数等于余数之积再除以c的余数。例如：23，19除以5的余数分别是3和4，所以(2319)除以5的余数等于3412除以5的余数，即2.【注】对于上述性质3，4，我们都可以推广到多个自然数的情形，尤其是性质4，对于我们求一个数的n次方除以一个数的余数时非常的有用。二、数的同余1.同余定义若两个整数a、b被自然数m除有相同的余数，那么称a、b对于模m同余，用式子表示为：a≡b(modm)同余式读作：a同余于b，模m由同余的性质，我们可以得到一个非常重要的推论：若两个数a，b除以同一个数m得到的余数相同，则a，b的差一定能被m整除用式子表示为：如果有a≡b(modm)，那么一定有a－b＝mk,k是整数，即m|(a－b)这个性质非常重要，是将同余问题与前面学过的整除问题相联系的纽带，一定要熟练掌握。例如：（1）15365(mod7)，因为36515350750（2）5620(mod9)，因为56203694（3）900(mod10)，因为90090910由上面的(3)式我们可以得到启发，a可被m整除，可用同余式表示为0(mod)am例如，我们表示a是一个偶数，可以写为2(mod2)a,表示b为一个奇数，可以写为1(mod2)b我们在书写同余式的时候，总会想起我们最熟悉的等式，但是两者又不是完全相同，在某些性质上相似。2.同余式的性质（其中a、b、c、d是整数，而m是自然数。）性质1：a≡a（modm）（反身性）性质2：若a≡b(modm),那么b≡a(modm)（对称性）性质3：若a≡b(modm)，b≡c(modm)，那么a≡c(modm)（传递性）性质4：a≡b(modm),c≡d(modm),那么a±c≡b±d(modm)（可加减性）性质5：若a≡b(modm)，c≡d(modm),那么ac≡bd(modm)（可乘性）性质6：若a≡b(modm)，那么an≡bn(modm),（其中n为自然数）性质7：若ac≡bc(modm)，（c，m）＝1,那么a≡b(modm)三.弃九法在公元前9世纪，有个印度数学家名叫花拉子米，写有一本《花拉子米算术》，他们在计算时通常是在一个铺有沙子的土板上进行，由于害怕以前的计算结果丢失而经常检验加法运算是否正确，他们的检验方式是这样进行的：例如：检验算式12341898189226789671789028899231234除以9的余数为11898除以9的余数为818922除以9的余数为4678967除以9的余数为7178902除以9的余数为0这些余数的和除以9的余数为2而等式右边和除以9的余数为3，那么上面这个算式一定是错的。上述检验方法恰好用到的就是我们前面所讲的余数的加法性质，即如果这个等式是正确的，那么左边几个加数除以9的余数的和再除以9的余数一定与等式右边和除以9的余数相同。而我们在求一个自然数除以9所得的余数时，常常不用去列除法竖式进行计算，只要计算这个自然数的各个位数字之和除以9的余数就可以了，在算的时候往往就是一个9一个9的找并且划去，所以这种方法被称作“弃九法”。原理：任何一个整数模9同余于它的各数位上数字之和。以后我们求一个整数被9除的余数，只要先计算这个整数各数位上数字之和，再求这个和被9除的余数即可。利用十进制的这个特性，不仅可以检验几个数相加、相减，对于检验相乘、相除和乘方的结果对不对同样适用注意：弃九法只能知道原题错误或有可能正确，但不能保证一定正确...
