雷遠秉
西師版小學(xué)數(shù)學(xué)第九冊第139頁有這樣一道思考題:今天產(chǎn)的雞蛋不超過50個。2個2個地數(shù)還剩1個,5個5個地數(shù)還剩4個,3個3個地數(shù)正好數(shù)完。雞蛋最多有多少個?
教學(xué)時我首先引導(dǎo)學(xué)生利用表格列舉的方法找出這個數(shù)。
2個2個地數(shù)還剩1個,這個數(shù)可能是5、7、9、11、13……47、49。
5個5個地數(shù)還剩4個,這個數(shù)可能是9、14、19、24……44、49。
3個3個地數(shù)正好數(shù)完,這個數(shù)可能是3、6、9、12……45、48。
通過表格學(xué)生較易找出這個數(shù)是39。
然后,我利用能被2、3、5整除的數(shù)的特征來引導(dǎo)學(xué)生這樣思考:“2個2個地數(shù)還剩1個”即這個數(shù)的一定是“奇數(shù)”,“5個5個地數(shù)還剩4個”即這個數(shù)的個位一定是“4或9”,綜合這兩個條件可以知道這個數(shù)果的個位只能是“9”;而“3個3個地數(shù)正好數(shù)完”,即這個數(shù)一定是3的倍數(shù),根據(jù)能被3整除的數(shù)的特征可知,這個數(shù)的十位只能是“3”,因為此前已知道這個數(shù)的個數(shù)必然是9。再根據(jù)條件雞蛋的總個數(shù)不能超過50,故而可知道雞蛋個數(shù)一定就是39個。
課后我一直在思考:利用列舉的方法來找這個數(shù)雖然不失為一個好辦法,但是比較麻煩。而學(xué)生剛好學(xué)習(xí)了倍數(shù)和能被2、3、5整除的數(shù)的特征,在概念比較模糊,容易混淆的情況下,對于這樣的思考題感到特別抽象,無從下手。對于這樣的一類思考題,有沒有一定的規(guī)律可循呢?這些數(shù)與公倍數(shù)、余數(shù)有什么關(guān)系呢?我設(shè)計了以下幾類變式思考題來研究。
例1:如果一個數(shù)(均為非零數(shù),下同)除以6余3,除以7也余3,這個數(shù)是多少?
思路:這個數(shù)除以6、7后余數(shù)都是3,那么這個數(shù)減去3后,既能被6整除,又能被7整除,因而這個數(shù)減去3后一定是6和7的公倍數(shù),即這個數(shù)“減去3”后最少是42,那這個數(shù)至少應(yīng)是45。我們把這個數(shù)稱為基數(shù)。
除了45外還有哪些數(shù)符合條件呢?列舉后我們發(fā)現(xiàn)87、129、171、213都符合條件,原來45與6、7的最小公倍數(shù)有關(guān),其余的數(shù)與6、7的公倍數(shù)都有關(guān)系,只要是公倍數(shù)的倍數(shù)加上余數(shù)都行,即6×7×N+3都可以。(N≥1,下同)
反思:這類題目的特征是余數(shù)相同。不管除數(shù)是什么,只要余數(shù)相同,其結(jié)果即為這兩個除數(shù)的公倍數(shù)的加上余數(shù),即余同取余,加公倍數(shù)。如42×2+3=87、42×5+3=213、42×20+3=843等都符合題目條件。
拓展:如果一個數(shù)除以4、6、9后余數(shù)都是2,這個數(shù)最少是多少?
例2:如果一個數(shù)除以3余1,除以8余6,除以9余7,這個數(shù)是多少?
思路:這個數(shù)加上2后能分別被3、8、9整除,而3、8、9的最小公倍數(shù)是72,那么這個數(shù)至少應(yīng)是72-2=70。
反思:這類題目的特征是除數(shù)比余數(shù)多相同的數(shù)即,即除數(shù)減余數(shù)的差相同。找準這個差后,除數(shù)的公倍數(shù)減去這個“多”的數(shù)就行了,即差同減差,加公倍數(shù),3×3×8×N-2都可以,如72×5-2=358、72×3-2=214也符合題目條件。
例3:一個數(shù)除以4余3,除以5余2,這個數(shù)至少是多少?
思路:采用表格列舉的方法知道這個數(shù)最小是7,即除數(shù)與余數(shù)之和。其余的數(shù)就是4、5的最小公倍數(shù)20的倍數(shù)加上7,如27、107、2007等。這個題的特征是每一種相除中的除數(shù)與余數(shù)的和相等,我們總結(jié)的方法是和同加和,加公倍數(shù)。
這是本類題目中最簡單、最易列舉的例子,但如果將此類例題略作修改,讓題目不具備前三例的特征,學(xué)生理解起來就的一定難度,列舉起來也有些繁雜。教學(xué)時建議學(xué)生列一個表,從表中找出是最小的基數(shù),在這個最小基數(shù)的基礎(chǔ)上加上除數(shù)的公倍數(shù)就行。如:
此表第二、三列:一個數(shù)除以4為余3,除以5余1,其最小基數(shù)是11(黃色欄),其余數(shù)是4、5的最小公倍數(shù)的若干倍加上11,即20×N+11,如31、51、71等。
第二、五列:一個數(shù)除以4余3,除以7余2,其最小基數(shù)是23(綠色欄),其余數(shù)是4、7的公倍數(shù)的若干倍加上23,即28×N+23,如51、79等。
第三、四列:一個數(shù)除以5余1,除以6余5,其最小基數(shù)是11,其余數(shù)是5、6的公倍數(shù)的若干倍加是11,即30×N+11,如41、71、101等。
……
例4:一堆蘋果有200個左右。如果每人都分4個結(jié)果剩下30個;如果每人都分6個會差60個。這堆蘋果有多少個?有多少人參與分配?
思路:“每人都分4個”后“剩下30個”,而“每人分6個”時“不僅把原來剩下的30個分完,而且還差60個”,這種分法與前一種分法相比就“多分90個”,是因為“每人多分(6—4)個”造成的,故而就應(yīng)有(90÷2)個人參與分配,蘋果的個數(shù)應(yīng)為(4×45+30)個。
反思:本例能否借助例一、例二的思路來解答呢?
我們想:每人分4個后剩下30個,即剩下部分加上2湊成32個蘋果,這時蘋果的個數(shù)是4的倍數(shù)。結(jié)合條件的“200個”左右,可以用列舉法找出符合條件的個數(shù)可能是194、198、202、206、210、214、218等;“每人分6個時差60個”,就是說蘋果的個數(shù)一定是6的倍數(shù),結(jié)合條件列舉找出的數(shù)可能是192、198、204、210、216、222等,在這兩列數(shù)中只有198和210符合條件,但198符合除以4余2這個條件但不符合每人分4個剩下30個這個條件,故而因舍去,只有210符合題意條件。
這個題目我們可以改編成這樣一個如例一或例二的題:一個數(shù)除以4余2,除以6剛好整除,這個數(shù)約200左右,這個數(shù)應(yīng)是多少?(和同問題)
例5:一隊近2000的士兵列隊。如果每隊排3人,最后一列只有2人;如果每隊排5人,最后一列只的3人;如果每隊排7人,最后一列只的6人。求這隊士兵的人數(shù)。
思路條件1:總數(shù)近2000人。
條件2:每隊排3人,最后一列只有2人,即除以3余2。
條件3:每隊排5人,最后一列只的3人,即除以5余3。
條件4:每隊排7人,最后一列只的6人,即除以7余6。
條件2與條件4:差同減差,通過列舉找出這個數(shù)可能是20、41、62、83、104等。
由條件3可知,這個數(shù)加上2(減去3)后一定是5的倍數(shù),即這個數(shù)的個位應(yīng)是3或8。
綜合上述,這個基數(shù)應(yīng)為83。士兵人數(shù)是3、5、7的公倍數(shù)的若干倍加上83,故而這個數(shù)應(yīng)為105×18+83=1973,這列士兵共有1973人。
拓展:一個數(shù)除以2余1,除以5余2,除以7余3,除以9余4,這數(shù)至少是幾?
這類思考題在我國古代稱為剩余問題,也叫孫子點兵、韓信點兵,重點是研究余數(shù),在小學(xué)我們可以通過列表等方法總結(jié)出這類題的解答基本思路:余同取余,差同減差,和同加和,最小公倍相加。