五年级奥数专题十五:孙子问题与逐步约束法

　在古书《孙子算经》中有一道题：“今有物不知其数，三三数之剩二，五五数之剩三，七七数之剩二，问物几何？”意思是：有一堆物品，三个三个数剩两个，五个五个数剩三个，七个七个数剩两个。求这堆物品的个数。

　　我们称这类问题为孙子问题。

　　　　例1 一个数除以3余2，除以5余3，除以7余2。求满足条件的最小自然数。

　　　　分析与解：这道例题就是《孙子算经》中的问题。这个问题有三个条件，一下子不好解答。那么，我们能不能通过先求出满足其中一个条件的数，然后再逐步增加条件，达到最终解决问题的目的呢？我们试试看。

　　满足“除以3余2”的数，有2，5，8，11，14，17，…

　　在上面的数中再找满足“除以5余3”的数，可以找到8，8是同时满足“除以3余2”、“除以5余3”两个条件的数，容易知道，8再加上3与5的公倍数，仍然满足这两个条件，所以满足这两个条件的数有

　　8，23，38，53，68，…

　　在上面的数中再找满足“除以7余2” 的数，可以找到23，23是同时满足“除以3余2”、“除以5余3”、“除以7余2”三个条件的数。23再加上或减去3，5，7的公倍数，仍然满足这三个 条件，[3，5，7]=105，因为23＜105，所以满足这三个条件的最小自然数是23。

　　在例1中，若找到的数大于[3，5，7]，则应当用找到的数减去[3，5，7]的倍数，使得差小于[3，5，7]，这个差即为所求的最小自然数。

　　　　例2 求满足除以5余1，除以7余3，除以8余5的最小的自然数。

　　　　分析与解：与例1类似，先求出满足“除以5余1”的数，有6，11，16，21，26，31，36，…

　　在上面的数中，再找满足“除以7余3”的数，可以找到31。同时满足“除以5余1”、“除以7余3”的数，彼此之间相差5×7=35的倍数，有

　　31，66，101，136，171，206，…

　　在上面的数中，再找满足“除以8余5”的数，可以找到101。因为101＜[5，7，8]=280，所以所求的最小自然数是101。

　　在例1、例2中，各有三个约束条件，我们先解除两个约束条件，求只满足一个约束条件的数，然后再逐步加上第二个、第三个约束条件，最终求出了满足全部三个约束条件的数。这种先放宽条件，再逐步增加条件的解题方法，叫做逐步约束法。

　　　　例3 在10000以内，除以3余2，除以7余3，除以11余4的数有几个？

　　解：满足“除以3余2”的数有5，8，11，14，17，20，23，…

　　再满足“除以7余3”的数有17，38，59，80，101，…

　　再满足“除以11余4”的数有59。

　　因为阳[3，7，11]=231，所以符合题意的数是以59为首项，公差是231的等差数列。（10000-59）÷231=43……8，所以在10000以内符合题意的数共有44个。

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