设有阶梯,不知其数,但知:每步跨2阶,最后剩1阶;每步跨3阶,最后剩2阶;每步跨5阶,最后剩4阶;每步跨7阶,正好到楼顶。编程序求最少共有多少阶
时间: 2024-09-28 18:03:16 浏览: 43
这是一个经典的中国剩余定理的问题,也可以用数学方法解决。该问题描述的是寻找最小的正整数n,满足四个同余方程:
1. n ≡ 1 (mod 2)
2. n ≡ 2 (mod 3)
3. n ≡ 4 (mod 5)
4. n ≡ 0 (mod 7) (因为恰好到达楼顶,所以n应该是7的倍数)
可以使用欧几里得算法或者其他找解法,但这个题目通常适合通过试错或搜索找到符合条件的最小值,因为这样的数值不会太大。你可以从7开始向上遍历,每次加7,检查是否同时满足其他三个条件。
如果你需要编写一个简单的Python程序来寻找这个最小值,可以尝试以下步骤:
```python
def find_min_steps():
for i in range(7, 1000): # 设置合适的上限,这里我们假设不会超过1000阶
if all(i % m == r for m, r in [(2, 1), (3, 2), (5, 4)]):
return i
return "找不到满足所有条件的阶数"
min_steps = find_min_steps()
print(f"最少的阶梯总数是:{min_steps} 阶")
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问题描述:设有阶梯,不知其数,但知:每步跨2阶,最后剩1阶:每步跨3阶,最后剩2阶;每步跨5阶,最后剩4阶;每步跨7阶,正 好到楼顶。用c语言编程序求最少共有多少阶。 输入:无 输出:台阶数目
这是一个经典的同余方程组问题,可以使用中国剩余定理(Chinese Remainder Theorem, CRT)的思路解决。由于题目给出的条件都是同余关系,我们可以在每个条件的基础上找到一个模,然后寻找最小的公共解。
对于每一步的情况,我们可以将其理解为:
1. 每步跨2阶,最后剩1阶 -> x ≡ 1 (mod 2)
2. 每步跨3阶,最后剩2阶 -> x ≡ 2 (mod 3)
3. 每步跨5阶,最后剩4阶 -> x ≡ 4 (mod 5)
4. 每步跨7阶,正好到楼顶 -> x ≡ 0 (mod 7)
为了求解这个同余方程组,我们需要找到最小的正整数x满足所有条件。这可以通过编写一个循环从1开始检查,直到找到符合条件的值。
以下是简单的C语言代码实现:
```c
#include <stdio.h>
int gcd(int a, int b) {
if (b == 0) return a;
return gcd(b, a % b);
}
int main() {
int step1 = 2, step2 = 3, step3 = 5, step4 = 7;
int lcm = step1; // 初始LCM
while (1) {
if (lcm % step1 == 1 && lcm % step2 == 2 && lcm % step3 == 4 && lcm % step4 == 0) {
printf("最少共有 %d 阶。\n", lcm);
break;
}
lcm = lcm * step1 / gcd(lcm, step1); // 更新LCM
}
return 0;
}
```
爱因斯坦曾出过这样一道数学题:有一条长阶梯,若每步跨2阶,最后剩下1阶;若每步跨3阶,最后剩下2阶;若每步跨5阶,最后剩下4阶;若每步跨6阶,则最后剩下5阶;只有每步跨7阶,最后才正好1阶不剩。
### 回答1:
这是一道数学题,爱因斯坦曾经出过类似的题目:有一条长阶梯,若每步跨2阶,则最后剩1阶;若每步跨3阶,则最后剩2阶;若每步跨5阶,则最后剩4阶;若每步跨6阶,则最后剩5阶;只有每步跨7阶才正好走完,求这条阶梯共有多少阶。
### 回答2:
这道数学题是一个典型的同余方程问题,可以用中国剩余定理来解决。
假设楼梯共有n阶,则根据题意,可以列出以下四个方程组:
n mod 2 = 1
n mod 3 = 2
n mod 5 = 4
n mod 6 = 5
我们可以使用中国剩余定理来将这四个方程组化为一个同余方程:
x ≡ 1 (mod 2)
x ≡ 2 (mod 3)
x ≡ 4 (mod 5)
x ≡ 5 (mod 6)
首先,我们可以通过第一个方程得到x的范围:x = 2k + 1 (k为整数)。
接下来,我们将第二个方程化为x ≡ -1 (mod 3);将第三个方程化为x ≡ -1 (mod 5);将第四个方程化为x ≡ -1 (mod 6)。这样,我们就可以得到以下新的同余方程:
x ≡ -1 (mod 3)
x ≡ -1 (mod 5)
x ≡ -1 (mod 6)
然后,我们可以计算出它们的最小公倍数:3 × 5 × 6 = 90。
因此,我们只需要在x = 2k + 1 (k为整数)的范围内寻找一个满足以上同余方程的最小正整数即可。很容易可以发现,当k = 17时,x = 89即满足条件。
最后,根据题意,只有每步跨7阶,才能正好爬完整个楼梯,因此所求的最小正整数为90 + 1 = 91。因此,这条长阶梯共有91阶。
综上所述,通过中国剩余定理,我们可以很轻松地解决这道数学难题。
### 回答3:
这是一道典型的中国数学问题,也被称为“中国剩余定理”问题。根据题意,我们可以列出以下等式:
x ≡ 1 (mod 2)
x ≡ 2 (mod 3)
x ≡ 4 (mod 5)
x ≡ 5 (mod 6)
x ≡ 1 (mod 7)
其中 x 表示楼梯的总阶数,每个等式表示每个跨步的剩余数。
我们可以通过求解这个一元同余方程组来求出楼梯的总阶数。为了简化问题,我们可以分别求出每两个等式的解,再用中国剩余定理将它们合并。
例如,我们先求解第一和第二个等式的解。根据第一个等式,x 必须是奇数。而根据第二个等式,x必须是 2 的倍数加上 2,因此我们可以列出以下式子:
x = 2n + 1 = 3m + 2
通过化简,我们可以得到:
n ≡ 1 (mod 3)
m ≡ 0 (mod 2)
因此,n 的解为 1、4、7、10 等等,而 m 的解为 0、3、6、9 等等。对于第三、四个等式,我们可以得到以下解:
x = 5k + 4 = 6q + 5
通过化简,我们可以得到:
k ≡ 4 (mod 6)
q ≡ 4 (mod 5)
因此,k 的解为 4、10、16、22 等等,而 q 的解为 4、9、14、19 等等。最后,我们再合并第四和第五个等式,可以得到以下解:
x = 5(12t + 5) + 4 = 7s + 1
通过化简,我们可以得到:
t ≡ 1 (mod 7)
s ≡ 2 (mod 5)
因此,t 的解为 1、8、15、22 等等,而 s 的解为 2、9、16、23 等等。最后,我们将这些解带入原方程组,并求出它们的公共解,即可得到答案。
所以,根据以上方法,我们可以得到这条长阶梯共有 119 阶。
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