也谈孙子定理的推广

也谈《孙子定理》的推广山东省济宁电大周祥德《孙子定理诌议》(2011-12-08人教网)一文,用“带余除法”表述《孙子定理》得到方程组:该方程组中,每个方程都是一个“带余除法算式”(以下简称“算式”),“算式”中当除数m1,m2,…mk是两两互质的正整数时,《孙子定理》给出了求上述方程组中未知数x的公式。但如果除数不两两互质,就不能直接用《孙子定理》求解,怎么办?众多数学爱好者,对此问题已经进行了深入研究并取得重要成果。笔者在本文中,对这个问题也谈点粗浅看法,不当之处,请批评指教。本文约定,若提到“x满足x=my+b”是指:若x被m去除,存在商数y(整数),使得余数是b。例如,因为13=3×5-2,故x=13满足x=3y-2,显然,x=13不满足x=3y-1。在这里需要熟悉两个定理:定理一:设m1,m2,…mk为正整数,b是任意整数,且D=[m1,m2,…mk],则x同时满足①的充要条件是,x满足x=Dy+b②定理一表明:若x满足②式,则x必满足①式;反之,若x满足①式,则x也必满足②式。这种关系称①式与②式等价。定理二:设m1,m2为正整数,b1,b2是任意整数,且(m1,m2)=d,则x同时满足的充要条件是,d|b2-b1。由定理二得到两个重要推论:推论1,若m1=m2,则①式与②式等价。推论2,设(m1,m2)=m2,若x满足①式,则x必满足②式。下面,通过例题,说明由“算式”组成的方程组,当除数不两两互质时,怎样化成能用《孙子定理》去解的方程组。例如,求方程组:的解x的值。显然,这是一个由“算式”组成的方程组,由于除数5,6,14,8不两两互质,故不能直接用《孙子定理》去解,为此,1、首先把“算式”中除数是合数的化成互质数的乘积:②式中6=2×3;③式中14=7×2.2、以x为被除数,互质的因子为除数,互质因子所在“算式”中的余数为余数,由定理一得到与②式等价的(I);与③式等价的(II),3、把原方程组中②式与③式分别换成(I)式和(II)式,便得到方程组:4、根据定理二,对这个方程组进行化简:(i)考察除数相同的②式和⑤式,因为2|9-(-1),由定理二的推论1可知②式和⑤式等价,故任舍一式,这里舍去⑤式(在“算式”后面打上×号,表示舍去的式子)。(ii)对除数不同但有最大公约数的⑥式和②式,因为(8,2)=2,且2|3-(-1),由定理二的推论2知道,若x满足⑥式,则x必满足②式,故舍去②式。至此,经上述化简,我们得到与原方程组关于x等价的方程组:因为这个方程组中,5,3,7,8两两互质,故可直接用孙子定理求方程组中x的值。这里省去求解过程,最后得到原方程组的解x=107+840n(n取任意整数)。

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