1. 分析各个除数可能产生的余数范围,推导较小除数的唯一可能余数
设该三位数为 N,其除以 2,3,4,5,6,7,8,9 的余数分别记为 r2,r3,r4,r5,r6,r7,r8,r9。
已知 N 的个位数字为 5,故:
- N 为奇数,得 r2=1;
- N 为 5 的倍数,得 r5=0。
由于 8 个余数互不相等,余数 0 和 1 已经被占用,其余除数的余数均不为 0 或 1。
考虑除数 3:r3<3 且 r3∈/{0,1},故唯一可能为 r3=2。
考虑除数 4:r4<4 且 r4∈/{0,1,2},故唯一可能为 r4=3。
2. 利用整除与同余关联,确定 $r_6, r_8, r_9$ 的值
由 N≡1(mod2) 且 N≡2(mod3),可知:
N≡5(mod6)⟹r6=5
此时已占用的余数为 {0,1,2,3,5}。
再看除数 8:N≡3(mod4)⟹N(mod8)∈{3,7}。
由于 r4=3,余数 3 已被占用,故 r8=7。
再看除数 9:N≡2(mod3)⟹N(mod9)∈{2,5,8}。
由于余数 2 和 5 已分别被 r3,r6 占用,故 r9=8。
此时已确定的余数有:r2=1,r3=2,r4=3,r5=0,r6=5,r8=7,r9=8。
3. 列出同余方程求出满足条件的可能三位数,并检验除以 7 的余数
注意到对于除数 2,3,4,6,8,9,均有:
N≡−1(modd)
因此 N+1 是 lcm(2,3,4,6,8,9)=72 的倍数,即:
N≡−1≡71(mod72)
又因为 N 是 5 的倍数,设 N=72k+71:
72k+71≡2k+1≡0(mod5)⟹2k≡4(mod5)⟹k≡2(mod5)
令 k=5m+2,可得:
N=72(5m+2)+71=360m+215
因为 N 是三位数,取值可能为:
- 当 m=0 时,N=215:215÷7=30…5,则 r7=5,与 r6=5 重复,舍去;
- 当 m=1 时,N=575:575÷7=82…1,则 r7=1,与 r2=1 重复,舍去;
- 当 m=2 时,N=935:935÷7=133…4,则 r7=4。
此时 8 个余数分别为 1,2,3,0,5,4,7,8,互不相等,符合题意。
故所求的三位数为 935。