题目
一、一盒糖不到30颗,分给小朋友,如果分给每人6颗,还剩2颗;如果分给每人7颗,还少2颗。这盒糖有多少颗?(8分)
一、一盒糖不到30颗,分给小朋友,如果分给每人6颗,还剩2颗;如果分给每人7颗,还少2颗。这盒糖有多少颗?(8分)
题目解答
答案
设这盒糖有 $ x $ 颗,根据题意,$ x $ 满足以下条件:
1. $ x < 30 $;
2. $ x \equiv 2 \pmod{6} $,即 $ x = 6k + 2 $($ k $ 为整数);
3. $ x \equiv 5 \pmod{7} $,即 $ x = 7m + 5 $($ m $ 为整数)。
将 $ x = 6k + 2 $ 代入 $ x \equiv 5 \pmod{7} $,得:
\[
6k + 2 \equiv 5 \pmod{7} \implies 6k \equiv 3 \pmod{7}
\]
由于 $ 6 \equiv -1 \pmod{7} $,故 $ -k \equiv 3 \pmod{7} $,即 $ k \equiv -3 \equiv 4 \pmod{7} $。
因此,$ k = 7n + 4 $($ n $ 为整数),代入得:
\[
x = 6(7n + 4) + 2 = 42n + 26
\]
由 $ x < 30 $,得 $ n = 0 $,此时 $ x = 26 $。
**答案:** 这盒糖有 $\boxed{26}$ 颗。
解析
本题考查的是利用同余方程来解决实际问题。解题的关键思路是先根据题目条件列出关于糖的颗数 $x$ 的同余关系,然后通过代入和化简求解出 $x$ 的表达式,最后结合糖的颗数限制条件确定最终答案。
- 根据题意列出条件:
- 已知这盒糖不到$30$颗,可表示为 $x < 30$。
- 如果分给每人$6$颗,还剩$2$颗,根据同余的概念,这意味着 $x$ 除以$6$的余数是$2$,用同余式表示为 $x \equiv 2 \pmod{6}$,根据同余式与带余除法的关系,可写成 $x = 6k + 2$($k$ 为整数)。
- 如果分给每人$7$颗,还少$2$颗,也就是 $x$ 加上$2$就能被$7$整除,即 $x$ 除以$7$的余数是$5$,用同余式表示为 $x \equiv 5 \pmod{7}$,写成 $x = 7m + 5$($m$ 为整数)。
- 求解 $k$ 的值:
- 将 $x = 6k + 2$ 代入 $x \equiv 5 \pmod{7}$ 中,得到 $6k + 2 \equiv 5 \pmod{7}$。
- 为了求解 $k$,对等式进行化简,等式两边同时减去$2$,可得 $6k \equiv 5 - 2 \pmod{7}$,即 $6k \equiv 3 \pmod{7}$。
- 因为在模$7$的意义下,$6$ 与 $-1$ 同余,即 $6 \equiv -1 \pmod{7}$,所以原等式可化为 $-k \equiv 3 \pmod{7}$。
- 等式两边同时乘以$-1$,得到 $k \equiv -3 \pmod{7}$,又因为 $-3 + 7 = 4$,所以 $k \equiv 4 \pmod{7}$。
- 根据同余式与带余除法的关系,可写成 $k = 7n + 4$($n$ 为整数)。
- 求出 $x$ 的表达式:
- 将 $k = 7n + 4$ 代入 $x = 6k + 2$ 中,可得 $x = 6(7n + 4) + 2$。
- 根据乘法分配律展开式子:$x = 6\times7n + 6\times4 + 2 = 42n + 24 + 2 = 42n + 26$。
- 确定 $n$ 的值并求出 $x$:
- 因为 $x < 30$,即 $42n + 26 < 30$。
- 等式两边同时减去$26$,得到 $42n < 30 - 26$,即 $42n < 4$。
- 由于 $n$ 为整数,满足 $42n < 4$ 的只有 $n = 0$。
- 当 $n = 0$ 时,$x = 42\times0 + 26 = 26$。