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不开口算你的姓——中国剩余定理

上次那篇文章大家挺感兴趣,接下去就是揭秘了。

好几个人说学好了去摆摊算命,我就说一句:挣钱了分我点。

言归正传。

第一个需要说的就是72这个数的特殊性。

72可以看成是8*9,8和9这两数是互素的,这个是必要条件。

然后来说明两个表里的数是怎么排的。

图1

图2

图3

对照三个图,图2的9张表是按照图1姓氏编号数字除以9的余数来分类排的。

我很贴心地把图2的第一张表打上数字,方便大家理解。

图2的第1张表

上表里的姓氏编号可以记作:9K+1,K=0,1,2,3……

同样地,图3的8张表是按照图1姓氏编号除以8的余数来分类排的。

同样很贴心地把图3的第一张表打上数字,方便大家理解。

图3的第1张表

上表里的姓氏编号可以记作:8T+1,T=0,1,2,3……

你应该已经发现了,两个图里每张表的序号,就是相应的余数。

正因为8和9是互素的两个数字,所以两个图中的任何两个表格里,有且仅有一个字是相同的。

换成比较专业的话说,就是:

在1—72的这些数字里,能同时被8除余i和被9除余j的数是唯一存在的(i,j为余数)

比如52=8*6+4=9*5+7,i=4,j=7,再强调一下,这里的4和7都是唯一存在的。

这个知识点是根据什么来的呢?

那就是我们老祖宗留下的一个著名定理:中国剩余定理。

我们所熟知(起码听过吧)的韩信点兵、鸡兔同笼等关于一元线性同余方程组的问题,都是可以通过剩余定理来解决的。

剩余定理相关的问题最早可见于中国南北朝时期的数学著作《孙子算经》,当然,这个孙子和《孙子兵法》的孙子可不是同一个孙子。

喜欢金庸小说的朋友可能还记得,黄蓉甩给瑛姑三个数学题,其中第三个是:

“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?”

这正是《孙子算经》卷下第二十六题,叫做“物不知数”问题。

翻译一下:有一个数,除以3余2,除以5余3,除以7余2,问这个数多大?

标准的解题过程我就不啰嗦了,为了不跑题,我就简单说一下。

根据“除以3余2,除以5余3”,因为3*5=15,所以15以内满足这个条件的数只有1个:8,从而这个数就可以表示为:8+15n,稍微试一下就可以知道,n的最小值为1,也就是说这个题的最小答案为:23。

好了,解决唯一性这个问题之后,我们再来讨论怎么快速地找出这个姓。

为了剧情需要,我把图2第1张表和图3里第6张表贴出来。

图2的第1张表

图3的第6张表

上图是第6张表,也说明姓氏编号除以8的余数都是6。

上篇推文有人投诉说我的表达太差劲,害得他自己又琢磨了一晚上,在这里我致以诚挚的道歉。

所以,借此机会,我再举个栗子。

比如“丁”字,在图2中它在第1个表里,图3中它在第6个表里。

我们用6-1+1=6,所以“丁”字应该在图3第6个表里的第6个数。

记住,千万不要减错了方向。

另外,如果上述式子算出来是负数或者零的话,那就再加上9。

换成数学公式来表示的话:A=i-j+1+9K,i是图3的余数,j是图2的余数,K为整数,用来确保A为1-9的数。

i和j既是表格序号,也是表格里姓氏编号相应的余数。

为什么两个余数这么一通神操作就是姓氏的位置了呢?

其实这也是根据剩余定理算出来的,过程比较繁琐,我就不具体展开了。

在这里特别感谢西北农业科技大学的林开亮老师对我的指导,他是这方面的专家。

不得不说,我们的老祖宗真是充满智慧,他们玩剩下的东西,仍然可以被利用到现实生活中,作为神奇事物展现在我们面前。

好了,本次“鹅说说”数学课堂就到此为止,下课吧。

最后,拜托个事,谁如果去桂林阳朔,帮我跟那个算命的说一下,我已经弄清楚他的小把戏了。

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