BMO同余与余数:除以8余5、除以11余2,最小正整数为什么是13?

同余题的核心不是“碰巧试出一个数”,而是把无穷多候选数压缩成一个整齐的解族。先满足模8条件,再把候选写成8k+5,才有理由研究模11。

本文围绕同余与余数提供一道原创教学练习及可复查的解题路径,不是BMO英国数学奥林匹克官方真题。阅读时先尝试独立完成题目,再对照关键步骤。

一、题目与解题目标

寻找满足x除以8余5、除以11余2的最小正整数x,并证明解的周期。

二、关键推导:为什么能得到这个答案

设x=8k+5,代入模11条件得8k+5≡2,即8k≡8(mod11),因8与11互质,k≡1(mod11)。所以x=8(1+11t)+5=13+88t;最小正整数为13,全部整数解相隔88。

三、用第二种角度核验

核对13÷8余5、13÷11余2;因为模数8与11互质,解在任意连续88个整数中恰有一个。

四、深入一层:从本题抽出通用方法

补充思考:如果把第二个条件改为“除以11余3”,那么8k≡9 (mod 11),因为8的逆元是7,k≡8 (mod 11),因此最小正数是69。这体现模逆元比逐个枚举更稳定。

五、容易出错的条件与边界

仅凭试出13不能证明没有更小正解;若模数不互质,还需先验证余数条件相容。

为什么要证明周期为88?因为8和11互质,其最小公倍数为88;两个同余条件同时成立的整数之间必相差88的整数倍。

六、变式练习与明确答案

若要找100至300间全部解,取t=1、2、3,得到101、189、277。

最小正解是13;全部解为13+88t(t为整数)。在100—300间,恰好是101、189、277三个。

七、学习时如何使用这道例题

建议先遮住解答独立列出题设中的限制,再根据“同余与余数”方法建立等式、分类或图示。复查时重点核对本题的决定性步骤,而不是只看最后的数字。

这篇同余与余数练习不能替代BMO英国数学奥林匹克官方公布的竞赛范围,也不提供任何报名日期或奖项预测。文中的数字与变式均为原创教学演示,具体材料应以本题的约束和推导为依据。

本站BMO历年真题与资料

在线客服
在线咨询