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《韩信点兵》怎么个点法?

时间:2010-3-21 专题:韩信
《韩信点兵》怎么个点法?
汉元年(前206),韩信背楚投汉,随汉王刘邦来到南郑(今汉中市汉台区)。这位曾经“乞食漂母”、“胯下受辱”的七尺伟男并非懦夫,而是大智若愚的将才。被刘邦委以“治粟都尉”小职的韩信常在丞相萧何面前谈及自己的报负,萧何发现韩信为“国士无双”的军事奇才,便苦苦向汉王举荐。刘邦终于采纳了萧何的建议,在汉中设坛拜将,把统帅三军的大权授予韩信。雄才大略的韩信用明修栈道,暗渡陈仓之策夺三秦,后又遂鹿中原,消灭项羽,为刘邦夺得天下,成为西汉王朝开国功臣。

据《史记》和《汉书》记载,韩信,淮阴(今江苏清江西南)人,善于带兵打仗。刘邦从实战中加深了对韩信的认识,经常同韩信探讨带兵打仗策略,同时评论诸位将军带兵能力。一次刘邦问韩信:“如我能将几何?”信曰:“陛下不过能将十万。”上曰:“于君如何?”曰:“臣多多益善耳”(《史记·淮阴侯列传》)。这段对答说汉王问:“以你之见,我能带多少兵?”韩信答:“你最多带十万。”汉王又问:“那么,你能带多少兵?”韩信答:“我多多益善,”即越多越好。后来人们把这个典故归纳成“韩信点兵,多多益善。”

汉五年(前201)五月,刘邦剪灭群雄,卒定天下,在洛阳(今河南洛阳)南宫大摆酒宴犒劳开国功臣。庆功宴上,汉王大加赞扬韩信的功劳:“连百万之军,战必胜,功必取,吾不如韩信”(《史记·高祖本纪》)。刘邦也公认,自己带兵不如韩信。后来“韩信点兵,多多益善”被人们简化为“多多益善”。现在,这句约定成俗的词组是指越多越好。
“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?”这个问题就是韩信点兵。

  传说西汉大将韩信,由于比较年轻,开始他的部下对他不很佩服。有一次阅兵时,韩信要求士兵分三路纵队,结果末尾多2人,改成五路纵队,结果末尾多3人,再改成七路纵队,结果又余下2人,后来下级军官向他报告共有士兵2395人,韩信立即笑笑说不对(因2395除以3余数是1,不是2),由于已经知道士兵总人数在2300?/font>2400之间,所以韩信根据23,128,233,------,每相邻两数的间隔是105,便立即说出实际人数应是2333人(因2333=128+20χ105+105,它除以3余2,除以5余3,除以7余2)。这样使下级军官十分敬佩,这就是韩信点兵的故事。



  这一类题目又叫中国剩余定理,在世界上是很有名的,它不仅有趣,而且在现代数学与电子计算机的计算中,都有应用,这是值得我们中华民族引以为荣的。
韩信点兵民间传说着一则故事——“韩信点兵”。
秦朝末年,楚汉相争。有一次,韩信将1500名将士与楚王大将李锋交战。苦战一场,楚军不敌,败退回营,汉军也死伤四五百人,于是,韩信整顿兵马也返回大本营。当行至一山坡,忽有后军来报,说有楚军骑兵追来。只见远方尘土飞扬,杀声震天。汉军本来已十分疲惫,这时队伍大哗。韩信兵马到坡顶,见来敌不足五百骑,便急速点兵迎敌。他命令士兵3人一排,结果多出2名;接着命令士兵5人一排,结果多出3名;他又命令士兵7人一排,结果又多出2名。韩信马上向将士们宣布:我军有1073名勇士,敌人不足五百,我们居高临下,以众击寡,一定能打败敌人。汉军本来就信服自己的统帅,这一来更相信韩信是“神仙下凡”、“神机妙算”。于是士气大振。一时间旌旗摇动,鼓声喧天,汉军步步进逼,楚军乱作一团。交战不久,楚军大败而逃。
首先我们先求5、9、13、17之最小公倍数9945(注:因为5、9、13、17为两两互质的整数,故其最小公倍数为这些数的积),然後再加3,得9948(人)。
在一千多年前的《孙子算经》中,有这样一道算术题:
“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?”按照今天的话来说:一个数除以3余2,除以5余3,除以7余2,求这个数.
这样的问题,也有人称为“韩信点兵”.它形成了一类问题,也就是初等数论中的解同余式。
①有一个数,除以3余2,除以4余1,问这个数除以12余几?
解:除以3余2的数有:
2,5,8,11,14,17,20,23….
它们除以12的余数是:
2,5,8,11,2,5,8,11….
除以4余1的数有:
1,5,9,13,17,21,25,29….
它们除以12的余数是:
1,5,9,1,5,9,….
一个数除以12的余数是唯一的.上面两行余数中,只有5是共同的,因此这个数除以12的余数是5.
如果我们把①的问题改变一下,不求被12除的余数,而是求这个数.很明显,满足条件的数是很多的,它是5+12×整数,
整数可以取0,1,2,…,无穷无尽.事实上,我们首先找出5后,注意到12是3与4的最小公倍数,再加上12的整数倍,就都是满足条件的数.这样就是把“除以3余2,除以4余1”两个条件合并成“除以12余5”一个条件.《孙子算经》提出的问题有三个条件,我们可以先把两个条件合并成一个.然后再与第三个条件合并,就可找到答案.
②一个数除以3余2,除以5余3,除以7余2,求符合条件的最小数.
解:先列出除以3余2的数:
2,5,8,11,14,17,20,23,26…
再列出除以5余3的数:
3,8,13,18,23,28….
这两列数中,首先出现的公共数是8.3与5的最小公倍数是15.两个条件合并成一个就是8+15×整数,列出这一串数是8,23,38,…,再列出除以7余2的数2,9,16,23,30…
就得出符合题目条件的最小数是23.
事实上,我们已把题目中三个条件合并成一个:被105除余23.
那么韩信点的兵在1000-1500之间,应该是105×10+23=1073人
中国有一本数学古书「孙子算经」也有类似的问题:「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?」
答曰:「二十三」
术曰:「三三数剩一置几何?答曰:五乘七乘二得之一百四。
五五数剩一复置几何?答曰,三乘七得之二十一是也。
七七数剩一又置几何?答曰,三乘五得之十五是也。
三乘五乘七,又得一百零五。
则可知已,又
三三数之剩二,置一百四十,五五数之剩三,置六十三,七七数之剩二,置三十,并之,得二百三十三,以二百一十减之,即得。凡三三数之剩一,则置七十,五五数之剩一,则置二十一,七七数之剩一,则置十五,即得。」
孙子算经的作者及确实著作年代均不可考,不过根据考证,著作年代不会在晋朝之后,以这个考证来说上面这种问题的解法,中国人发现得比西方早,所以这个问题的推广及其解法,被称为中国剩余定理。
简单扼要总结:
1.算两两数之间的能整除数
2.算三个数的能整除数
3.用1中的三个整除数之和减去2中的整除数之差(有时候是倍数)
4计算结果即可
韩信带1500名兵士打仗,战死四五百人,站3人一排,多出2人;站5人一排,多出4人;站7人一排,多出6人。韩信马上说出人数:1049
如多一人,即可凑整。幸存人数应在1000~1100人之间,即得出:
3乘5乘7乘10减1=1049(人)
韩信点兵

作者:jianhao  

  汉高祖刘邦曾问大将韩信:“你看我能带多少兵?”韩信斜了刘邦一眼说:“你顶多能带十万兵吧!”汉高祖心中有三分不悦,心想:你竟敢小看我!“那你呢?”韩信傲气十足地说:“我呀,当然是多多益善啰!”刘邦心中又添了三分不高兴,勉强说:“将军如此大才,我很佩服。现在,我有一个小小的问题向将军请教,凭将军的大才,答起来一定不费吹灰之力的。”韩信满不在乎地说:“可以可以。”刘邦狡黠地一笑,传令叫来一小队士兵隔墙站队,刘邦发令:“每三人站成一排。”队站好后,小队长进来报告:“最后一排只有二人。”“刘邦又传令:“每五人站成一排。”小队长报告:“最后一排只有三人。”刘邦再传令:“每七人站成一排。”小队长报告:“最后一排只有二人。”刘邦转脸问韩信:“敢问将军,这队士兵有多少人?”韩信脱口而出:“二十三人。”刘邦大惊,心中的不快已增至十分,心想:“此人本事太大,我得想法找个岔子把他杀掉,免生后患。”一面则佯装笑脸夸了几句,并问:“你是怎样算的?”韩信说:“臣幼得黄石公传授《孙子算经》,这孙子乃鬼谷子的弟子,算经中载有此题之算法,口诀是:

 三人同行七十稀,

 五树梅花开一枝,

 七子团圆正月半,

 除百零五便得知。”

 刘邦出的这道题,可用现代语言这样表述:

 “一个正整数,被3除时余2,被5除时余3,被7除时余2,如果这数不超过100,求这个数。”

 《孙子算经》中给出这类问题的解法:“三三数之剩二,则置一百四十;五五数之剩三,置六十三;七七数之剩二,置三十;并之得二百三十三,以二百一十减之,即得。凡三三数之剩一,则置七十;五五数之剩一,则置二十一;七七数之剩一,则置十五,一百六以上,以一百五减之,即得。”用现代语言说明这个解法就是:

 首先找出能被5与7整除而被3除余1的数70,被3与7整除而被5除余1的数21,被3与5整除而被7除余1的数15。

 所求数被3除余2,则取数70×2=140,140是被5与7整除而被3除余2的数。

 所求数被5除余3,则取数21×3=63,63是被3与7整除而被5除余3的数。

 所求数被7除余2,则取数15×2=30,30是被3与5整除而被7除余2的数。

 又,140+63+30=233,由于63与30都能被3整除,故233与140这两数被3除的余数相同,都是余2,同理233与63这两数被5除的余数相同,都是3,233与30被7除的余数相同,都是2。所以233是满足题目要求的一个数。

 而3、5、7的最小公倍数是105,故233加减105的整数倍后被3、5、7除的余数不会变,从而所得的数都能满足题目的要求。由于所求仅是一小队士兵的人数,这意味着人数不超过100,所以用233减去105的2倍得23即是所求。

 这个算法在我国有许多名称,如“韩信点兵”,“鬼谷算”,“隔墙算”,“剪管术”,“神奇妙算”等等,题目与解法都载于我国古代重要的数学著作《孙子算经》中。一般认为这是三国或晋时的著作,比刘邦生活的年代要晚近五百年,算法口诀诗则载于明朝程大位的《算法统宗》,诗中数字隐含的口诀前面已经解释了。宋朝的数学家秦九韶把这个问题推广,并把解法称之为“大衍求一术”,这个解法传到西方后,被称为“孙子定理”或“中国剩余定理”。而韩信,则终于被刘邦的妻子吕后诛杀于未央宫。

 请你试一试,用刚才的方法解下面这题:

 一个数在200与400之间,它被3除余2,被7除余3,被8除余5,求该数。

 (解:112×2+120×3+105×5+168k,取k=-5得该数为269。)



什么叫做“韩信点兵”?
           
  韩信点兵是一个有趣的猜数游戏。如果你随便拿一把蚕豆(数目约在100粒左右),先3粒3粒地数,直到不满3粒时,把余数记下来;第二次再5粒5粒地数,最后把余数记下来;第三次是7粒一数,把余数记下来。然后根据每次的余数,就可以知道你原来拿了多少粒蚕豆了。不信的话,你还可以实地试验一下。例如,假如3粒一数余1粒,5粒一数余2粒,7粒一数余2粒,那么,原有蚕豆有多少粒呢?
           
  这类题目看起来是很难计算的,可是我国有时候却流传着一种算法,综的名称也很多,宋朝周密叫它“鬼谷算”,又名“隔墙算”;杨辉叫它“剪管术”;而比较通行的名称是“韩信点兵”。最初记述这类算法的是一本名叫《孙子算经》的书,后来在宋朝经过数学家秦九韶的推广,又发现了一种算法,叫做“大衍求一术”。这在数学史上是极有名的问题,外国人一般把它称为“中国剩余定理”。至于它的算法,在《孙子算经》上就已经有了说明,而且后来还流传着这么一道歌诀:
         三人同行七十稀,
         五树梅花廿一枝,
         七子团圆正半月,
         除百零五便得知。
          
  这就是韩信点兵的计算方法,它的意思是:凡是用3个一数剩下的余数,将它用70去乘(因为70是5与7的倍数,而又是以3去除余1的数);5个一数剩下的余数,将它用21去乘(因为21是3与7的倍数,又是以5去除余1的数);7个一数剩下的余数,将它用15去乘(因为15是3与5的倍数,又是以7去除余1的数),将这些数加起来,若超过105,就减掉105,如果剩下来的数目还是比105大,就再减去105,直到得数比105小为止。这样,所得的数就是原来的数了。根据这个道理,你可以很容易地把前面的五个题目列成算式:
         1×70+2×21+2×15-105
         =142-105
         =37
  因此,你可以知道,原来这一堆蚕豆有37粒。
           
  1900年,德国大数学家大卫·希尔伯特归纳了当时世界上尚未解决的最困难的23个难题。后来,其中的第十问题在70年代被解决了,这是近代数学的五个重大成就。据证明人说,在解决问题的过程中,他是受到了“中国剩余定理”的启发的。
韩信点兵是一个有趣的猜数游戏。如果你随便拿一把蚕豆(数目约在100粒左右),先3粒3粒地数,直到不满3粒时,把余数记下来;第二次再5粒5粒地数,最后把余数记下来;第三次是7粒一数,把余数记下来。然后根据每次的余数,就可以知道你原来拿了多少粒蚕豆了。不信的话,你还可以试验一下。例如,假如3粒一数余1粒,5粒一数余2粒,7粒一数余2粒,那么,原有蚕豆有多少粒呢?

 这类题目看起来是很难计算的,可是我国古时候却流传着一种算法,名称也很多,宋朝周密叫它“鬼谷算”,又名“隔墙算”;杨辉叫它“剪管术”;而比较通行的名称是“韩信点兵”。最初记述这类算法的是一本名叫《孙子算经》的书,后来在宋朝经过数学家秦九韶的推广,又发现了一种算法,叫做“大衍求一术”。这在数学史上是极有名的问题,外国人一般把它称为“中国剩余定理”。至于它的算法,在《孙子算经》上就已经有了说明,而且后来还流传着这么一道歌诀:

  三人同行七十稀,

  五树梅花廿一枝,

  七子团圆正半月,

  除百零五便得知。

 这就是韩信点兵的计算方法,它的意思是:凡是用3个一数剩下的余数,将它用70去乘(因为70是5与7的倍数,而又是以3去除余1的数);5个一数剩下的余数,将它用21去乘(因为21是3与7的倍数,又是以5去除余1的数);7个一数剩下的余数,将它用15去乘(因为15是3与5的倍数,又是以7去除余1的数),将这些数加起来,若超过105,就减掉105,如果剩下来的数目还是比105大,就再减去105,直到得数比105小为止。这样,所得的数就是原来的数了。根据这个道理,你可以很容易地把前面的五个题目列成算式:

1×70+2×21+2×15-105

=142-105

=37

 因此,你可以知道,原来这一堆蚕豆有37粒。

 1900年,德国大数学家大卫·希尔伯特归纳了当时世界上尚未解决的最困难的23个难题。后来,其中的第十问题在70年代被解决了,这是近代数学的五个重大成就。据证明人说,在解决问题的过程中,他是受到了“中国剩余定理”的启发的。
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