Skip to content

补6 余数与同余 ​

补6.1 考情与识别信号 ​

考情:与周期问题、不定方程、数字特性交叉。「中国剩余定理」只考简单双条件形式;余数特性用于排除选项,性价比极高。

识别信号:除以 a 余、除以 b 余、同时满足两个余数、星期/月历余数、平方除以 4 余几、和的余数。

补6.2 核心公式与结论 ​

余数运算特性:

  1. (a ± b) mod n = [(a mod n) ± (b mod n)] mod n
  2. (a × b) mod n = [(a mod n) × (b mod n)] mod n
  3. a^k mod n 可先算 a mod n 再逐次乘,每次取模

同余:a ≡ b (mod m) ⇔ m | (a − b)。

常用余数结论:

结论内容
奇数平方除以 4 余 1(或 8 余 1)
偶数平方除以 4 余 0
弃九法一个数除以 9 的余数 = 各位数字和除以 9 的余数
整除 3、9各位和被 3、9 整除

中国剩余定理(简单双条件):

已知
x ≡ a (mod m),x ≡ b (mod n),且 gcd(m,n)=1,
则解在 0 ≤ x < mn 内唯一,通解 x + kmn。

枚举算法(考场够用):

  1. 写出满足第一个条件的数列:a, a+m, a+2m, …
  2. 逐个检验除以 n 的余数是否为 b
  3. 最小正整数解通常在前 n 项内出现

补6.3 解题步骤 ​

  1. 翻译条件:「除以 5 余 1」→ x ≡ 1 (mod 5)。
  2. 选方法:两条件且模互质 → 枚举/列表;求余数 → 特性速算。
  3. 找最小正解:从第一个条件的数列里扫。
  4. 通解:x₀ + LCM(m,n)·k(模不互质时用最小公倍数为周期,注意可解性)。

补6.4 例题精讲 ​

例6 同余最小解 ​

一个自然数除以 3 余 2,除以 5 余 3。求满足条件的最小自然数,并写出通解。

【解析】

  1. 条件:x ≡ 2 (mod 3),x ≡ 3 (mod 5)。
  2. 由第一式列数:2, 5, 8, 11, 14, 17, …
  3. 查除以 5 余 3:
    • 2 mod 5 = 2 ≠ 3
    • 5 mod 5 = 0 ≠ 3
    • 8 mod 5 = 3 ✓
  4. 最小自然数 x = 8。
  5. 周期 LCM(3,5) = 15,通解 x = 8 + 15k(k 为非负整数)。

验算:8÷3=2…2,8÷5=1…3,均成立。23、38…也都满足。

【点睛】

  • 双余数问题:列第一个数列,用第二个条件筛选,比背 CRT 通式快。
  • 「最小自然数」注意是否允许 0 或是否从 1 起。
  • 与周期结合:星期几、生肖、第几次相遇,本质都是同余。

补6.5 易错警示 ​

  1. 余数必须非负且小于除数:−1 mod 5 应写成余 4。
  2. 模不互质:如「除以 4 余 1,除以 6 余 1」,周期是 LCM(4,6)=12,不是 24;若两余数不相容(如除 4 余 1、除 6 余 2),可能无解,要验。
  3. 「除以 a 余 b」中的 b ≥ a:说明题意有误或需先化简。
  4. 平方余数记混:奇数² 除以 4 余 1,不是余 2。

补6.6 自测练习 ​

自测 1 一个数除以 5 余 1,除以 7 余 2,求最小正整数解。

自测 2 2025² 除以 4 的余数是多少?

自测 1:列 1, 6, 11, 16, 21…
16 mod 7 = 2 ✓。最小解 16,通解 16 + 35k。

自测 2:2025 是奇数,奇数平方除以 4 余 1。
(或:2025 ≡ 1 (mod 4),1² ≡ 1 (mod 4)。)


持续学习,持续积累。