要短的

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/11/07 18:30:28

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祖冲之苦算圆周率
圆周率是指平面上圆的周长与直径之比.祖冲之通过艰苦的努力,他在世界数学史上第一次将圆周率(Л)值计算到小数点后七位,即3.1415926到3.1415927之间.他提出约率22/7和密率355/113,这一密率值是世界上最早提出的,比欧洲早一千多年,所以有人主张叫它“祖率”.他将自己的数学研究成果汇集成一部著作,名为《缀术》,唐朝国学曾经将此书定为数学课本.他编制的《大明历》,第一次将“岁差”引进历法.提出在391年中设置144个闫月.推算出一回归年的长度为365.24281481日,误差只有50秒左右.他不仅是一位杰出的数学家和天文学家,而且还是一位杰出的机械专家.重新造出早已失传的指南车、千里船等巧妙机械多种.此外,他对音乐也有研究.著作有《释论语》、《释孝经》、《易义》、《老子义》、《庄子义》及小说《述异记》等,均早已遗失.

796年的一天,一个青年开始做导师留的数学题。
前两道题完成顺利。只剩第三道题:要求只用尺规,画出一个正17边形。
这位青年绞尽脑汁,但是毫无进展。
困难激起了斗志。他终于完成了这道难题。
导师看到学生的作业惊呆了。他激动地说:“你知道吗?你解开了遗留两千多年的数学难题!”
原来,导师因为失误,把这道题目的纸条交给学生。
每当回忆时,这位青年总是说:...

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796年的一天,一个青年开始做导师留的数学题。
前两道题完成顺利。只剩第三道题:要求只用尺规,画出一个正17边形。
这位青年绞尽脑汁,但是毫无进展。
困难激起了斗志。他终于完成了这道难题。
导师看到学生的作业惊呆了。他激动地说:“你知道吗?你解开了遗留两千多年的数学难题!”
原来,导师因为失误,把这道题目的纸条交给学生。
每当回忆时,这位青年总是说:“如果有人告诉我,这是一道有两千多年历史的数学难题,我可能永远也没有信心将它解出来。”
这位青年就是数学王子高斯。

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我国古代学者早就研究过这个问题。例如我国明朝数学家程大位在他著的《算法统宗》(1593年)中就用四句很通俗的口诀暗示了此题的解法:
三人同行七十稀,
五树梅花甘一枝,
七子团圆正半月,
除百零五便得知。
"正半月"暗指15."除百零五"的原意是,当所得的数比105大时,就105、105地往下减,使之小于105;这相当于...

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我国古代学者早就研究过这个问题。例如我国明朝数学家程大位在他著的《算法统宗》(1593年)中就用四句很通俗的口诀暗示了此题的解法:
三人同行七十稀,
五树梅花甘一枝,
七子团圆正半月,
除百零五便得知。
"正半月"暗指15."除百零五"的原意是,当所得的数比105大时,就105、105地往下减,使之小于105;这相当于用105去除,求出余数。
这四句口诀暗示的意思是:当除数分别是3、5、7时,用70乘以用3除的余数,用21乘以用5除的余数,用15乘以用7除的余数,然后把这三个乘积相加。加得的结果如果比105大,就除以105,所得的余数就是满足题目要求的最小正整数解。
按这四句口诀暗示的方法计算韩信点的这队士兵的人数可得:
70×2+21×3+15×4=263,
263=2×105+53,
所以,这队士兵至少有53人。
在这种方法里,我们看到:70、21、15这三个数很重要,稍加研究,可以发现它们的特点是:
70是5与7的倍数,而用3除余1;
21是3与7的倍数,而用5除余1;
15是3与5的倍数,而用7除余1.
因而
70×2是5与7的倍数,用3除余2;
21×3是3与7的倍数,用5除余3;
15×4是3与5的倍数,用7除余4.
如果一个数以a余数为b,那么给这个数加上a的一个倍数以后再除以a,余数仍然是b.所以,把70×2、21×3与15×4都加起来所得的结果能同时满足"3除余2、用5除余3、用7除余4"的要求。一般地,
70m+21n+15k (1≤m<3, 1≤n<5,1≤k<7)
能同时满足"用3除余m 、用5除余n 、用7除余k "的要求。除以105取余数,是为了求合乎题意的最小正整数解。
我们已经知道了70、21、15这三个数的性质和用处,那么,是怎么把它们找到的呢?要是换了一个题目,三个除数不再是3、5、7,应该怎样去求出类似的有用的数呢?
为了求出是5与7的倍数而用3除余1的数,我们看看5与7的最小公倍数是否合乎要求。5与7的最小公倍数是5×7=35,35除以3余2,35的2倍除以3余2,35的2倍除以3就能余1了,于是我们得到了"三人同行七十稀".
为了求出是3与7的倍数而用5除余1的数,我们看看3与7的最小公倍数是否合乎要求。3与7的最小公倍数是3×7=21,21除以5恰好余1,于是我们得到了"五树梅花甘一枝".
为了求出是3与5的倍数而用7除余1的数,我们看看3与5的最小公倍数是否合乎要求。3与5的最小公倍数是3×5=15,15除以7恰好余1,因而我们得到了"七子团圆正半月".
3、5、7的最小公倍数是105,所以"除百零五便得知".
依照上面的思路,我们可以举一反三。
例如:试求一数,使之用4除余3,用5除余2,用7除余5.
解 我们先求是5与7的倍数而用4除余1的数;5与7的最小公倍数是5×7=35,35除以4余3,3×3除以4余1,因而35×3=105除以4余1,105是5与7的倍数而用4除余1的数。
我们再求4与7的倍数而用5除余1的数;4与7的最小公倍数是4×7=28,28除以5余3,3×7除以5余1,因而28×7=196除余5余1,所以196是4与7的倍数而用5除余1的数。
最后求是4与5的倍数而用7除余1的数:4与5的最小公倍数是4×5=20,20除以7余6,6×6除以7余1,因而20×6=120除以7余1,所以120是4与5的倍数而用7除余1的数。
利用105、196、120这三个数可以求出符合题目要求的
105×3+196×2+120×5=1307.
由于4、5、7的最小公倍数是4×5×7=140,1307大于140,所以1307不是合乎题目要求的最小的解。用1037除以140得到的余数是47,47是合乎题目的最小的正整数解。
一般地,
105m+196n+120k (1≤m<4,1≤n<5,1≤k<7)
是用4除余m,用5除余n,用7除余k的数;( 105m+196n+120k)除以140所得的余数是满足上面三个条件的最小的正数。
上面我们是为了写出105m+196n+120k这个一般表达式才求出了105这个特征数。如果只是为了解答我们这个具体的例题,由于5×7=35既是5与7的倍数除以4又余3,就不必求出105再乘以3了。
35+196×2+120×5=1027

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