一题多解
1983-01-01马希文
马希文
一个问题的解法由于有繁简之别,思路、技巧也不同,因此解法往往不止一种。如果把这些解法加以分类整理,仔细品味,可以使我们对问题的本质有更深的认识,而且可以举一反三,利于解答类似的问题。
以选择题的18题为例。这个题目是说:设不超过1983的全体正奇数的乘积是n,n的最后三位数是__。供选择的答案是125,625,875。
武汉纺织器材厂的刘佑仁同志提出了如下的解法:他先把n写成
n=(1×3×5×7)×(9×11×13×15)×…×(1977×1979×1981×1983)
每个括号中的四个数的乘积是(8k十1)(8k十3)(8k+5)(8k十7),这个数是8的倍数加1,于是他就可以断定n被8除余1。另外,1000是8的倍数,所以n的末三位数被8除也应该余1。于是他就检查答案中的各数,发现被8除余1的只有625。想必这就是答案了。
这个方法充分利用了题目中的信息——三个答案中一定有一个是正确的。所以他不用求出答案,只用找到答案的某一个特征(被8除余1),就足以分辨出正确的答案了。不用说,对于解答选择题来说,这是一个高明的办法。
其实,既使没有这三个供选择的答案,也不难把它求出来。因为n是125的奇数倍,所以它的末三位数只可能是125,375,625,875。这四个数中只有625被8除余1,所以n≡625。
总之,这个办法归根结底是利用了(1)1000是8与125的最小公倍数,(2)8与125是互素的。由此可以证明,一个数的末三位数总可以根据它被8除的余数和被125除的余数确定出来。
四川省江北县仙桃公社小学白时峙,大连工学院力学系研究生罗季年等同志提出的解法与此大同小异。他们先从n中抽出125来,成为m=1×3×…×123×127×…×1983,n=125m,把m象n一样地分组,使其中出现一个只有三个数的括号(121×123×127),这三个数的乘积除以8余数是5。这样就可以知道m除以8余数也是5。所以n=125m=125(8p十5)=1000p十625≡625。
(这里“≡”表示末三位数相同)。
根据以上的讨论,不难想到,如果逐个计算1×3,1×3×5,1×8×5×7,…那末乘到若干次之后(只要乘到25),就开始出现625,875,375,625这样的循环,这样就不难求出解答来了。可能有不少读者是这样解题的(特别是使用计算器的读者),因为确实收到了这样的建议。
要想使这个解法言之成理,应该补充说明为什么一定会这样循环下去。这是不成问题的,因为
625(8p+1)≡625
625(8p+3)≡875
875(8p+5)≡375
375(8p+7)≡625
北京航空学院图书馆潘洪亮同志提出的解法独具一格。他把n分成这样三组数的乘积:
n=(1×3×…×983)×(1001×1003×…
×1983)×(985×987×…×999)前两个括号的乘积末位数相同,都是 100p+10q+5,所以
(1×3×…×983)×(1001×1003×…×1983)
≡(100p+10q+5)2
≡100q(q+1)+25
另一方面:
985×987×…×999
=(10000-15)×(1000-13)×…×(1000-1)
≡15×13×…×1≡025
可见n≡25〔100q(q+1)+25〕
≡2500q(q+1)+625
这里,q与(q+1)一定有一个是偶数,所以2500q(q+1)一定是5000的倍数,因此n≡625。这个解法在想象力和技巧两方面都令人叹观止矣,可说是以上各种解法之冠了。