揭祕:不開口算你的姓——中國剩餘定理

上次那篇文章大家挺感興趣,接下去就是揭秘了。

好幾個人說學好了去擺攤算命,我就說一句:掙錢了分我點。


揭秘:不開口算你的姓——中國剩餘定理


言歸正傳。

第一個需要說的就是72這個數的特殊性。

72可以看成是8*9,8和9這兩數是互素的,這個是必要條件。

然後來說明兩個表裡的數是怎麼排的。


揭秘:不開口算你的姓——中國剩餘定理

圖1


揭秘:不開口算你的姓——中國剩餘定理

圖2


揭秘:不開口算你的姓——中國剩餘定理

圖3


對照三個圖,圖2的9張表是按照圖1姓氏編號數字除以9的餘數來分類排的。

我很貼心地把圖2的第一張表打上數字,方便大家理解。


揭秘:不開口算你的姓——中國剩餘定理


圖2的第1張表

上表裡的姓氏編號可以記作:9K+1,K=0,1,2,3……

同樣地,圖3的8張表是按照圖1姓氏編號除以8的餘數來分類排的。

同樣很貼心地把圖3的第一張表打上數字,方便大家理解。


揭秘:不開口算你的姓——中國剩餘定理

圖3的第1張表


上表裡的姓氏編號可以記作:8T+1,T=0,1,2,3……

你應該已經發現了,兩個圖裡每張表的序號,就是相應的餘數。

正因為8和9是互素的兩個數字,所以兩個圖中的任何兩個表格裡,有且僅有一個字是相同的。

換成比較專業的話說,就是:

在1—72的這些數字裡,能同時被8除餘i和被9除餘j的數是唯一存在的(i,j為餘數)

比如52=8*6+4=9*5+7,i=4,j=7,再強調一下,這裡的4和7都是唯一存在的。

這個知識點是根據什麼來的呢?

那就是我們老祖宗留下的一個著名定理:中國剩餘定理。

我們所熟知(起碼聽過吧)的韓信點兵、雞兔同籠等關於一元線性同餘方程組的問題,都是可以通過剩餘定理來解決的。

剩餘定理相關的問題最早可見於中國南北朝時期的數學著作《孫子算經》,當然,這個孫子和《孫子兵法》的孫子可不是同一個孫子。

喜歡金庸小說的朋友可能還記得,黃蓉甩給瑛姑三個數學題,其中第三個是:

“今有物不知其數,三三數之剩二,五五數之剩三,七七數之剩二,問物幾何?”



揭秘:不開口算你的姓——中國剩餘定理


這正是《孫子算經》卷下第二十六題,叫做“物不知數”問題。

翻譯一下:有一個數,除以3餘2,除以5餘3,除以7餘2,問這個數多大?

標準的解題過程我就不囉嗦了,為了不跑題,我就簡單說一下。

根據“除以3餘2,除以5餘3”,因為3*5=15,所以15以內滿足這個條件的數只有1個:8,從而這個數就可以表示為:8+15n,稍微試一下就可以知道,n的最小值為1,也就是說這個題的最小答案為:23。

好了,解決唯一性這個問題之後,我們再來討論怎麼快速地找出這個姓。

為了劇情需要,我把圖2第1張表和圖3裡第6張表貼出來。


揭秘:不開口算你的姓——中國剩餘定理

圖2的第1張表


揭秘:不開口算你的姓——中國剩餘定理

圖3的第6張表


上圖是第6張表,也說明姓氏編號除以8的餘數都是6。

上篇推文有人投訴說我的表達太差勁,害得他自己又琢磨了一晚上,在這裡我致以誠摯的道歉。

所以,藉此機會,我再舉個栗子。

比如“丁”字,在圖2中它在第1個表裡,圖3中它在第6個表裡。


我們用6-1+1=6,所以“丁”字應該在圖3第6個表裡的第6個數。


記住,千萬不要減錯了方向。

另外,如果上述式子算出來是負數或者零的話,那就再加上9。

換成數學公式來表示的話:A=i-j+1+9K,i是圖3的餘數,j是圖2的餘數,K為整數,用來確保A為1-9的數。

i和j既是表格序號,也是表格裡姓氏編號相應的餘數。

為什麼兩個餘數這麼一通神操作就是姓氏的位置了呢?

其實這也是根據剩餘定理算出來的,過程比較繁瑣,我就不具體展開了。


在這裡特別感謝西北農業科技大學的林開亮老師對我的指導,他是這方面的專家。

不得不說,我們的老祖宗真是充滿智慧,他們玩剩下的東西,仍然可以被利用到現實生活中,作為神奇事物展現在我們面前。

好了,本次“鵝說說”數學課堂就到此為止,下課吧。


最後,拜託個事,誰如果去桂林陽朔,幫我跟那個算命的說一下,我已經弄清楚他的小把戲了。

揭秘:不開口算你的姓——中國剩餘定理



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