这是一个典型的“余数问题”/“中国剩余定理”类型的题目。题目叙述可以翻译成如下三个条件:
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第一次数(每3个一组):共有 N 个桃子,分完后还余下 1 个,所以
N≡1(mod3).
(多出的 1 个被扔掉后,还剩 N−1 个)
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第二次数(每5个一组):此时篮子里还剩 N−1 个桃子,把它们分成每5个一组,结果仍然余 1 个,所以
(N−1)≡1(mod5)⟹N≡2(mod5).
(多出的 1 个又被扔掉后,还剩 N−2 个)
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第三次数(每7个一组):接着把剩下的 N−2 个桃子,分成每7个一组,结果还是余 1 个,所以
(N−2)≡1(mod7)⟹N≡3(mod7).
于是我们要同时满足:
⎩⎨⎧N≡1(mod3),N≡2(mod5),N≡3(mod7).
下面给出一种简明的解法思路——直接枚举或用同余逐次合并:
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与 3 相关的同余:
N≡1(mod3)
即 N 可能取值为
1,4,7,10,13,16,19,22,25,28,31,…
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再满足与 5 相关的同余:
N≡2(mod5)
即 N 可能取值为
2,7,12,17,22,27,32,37,42,47,52,…
将这两组数去找公共值,可以发现它们的交集从小到大依次是
7,22,37,52,…
也就是满足前两个条件的 N 形如 N=7+15k(因为 3 和 5 的最小公倍数是 15)。
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最后还要满足与 7 相关的同余:
N≡3(mod7)
即 N 可能取值为
3,10,17,24,31,38,45,52,59,…
那么在前面得到的“候选”交集中,再看哪个数还满足 N≡3(mod7)。检查可以发现:
- 7(对 7 来说余 0),不符合;
- 22(对 7 来说余 1),不符合;
- 37(对 7 来说余 2),不符合;
- 52(对 7 来说余 3),符合!
因此,满足全部三个条件的最小正整数解是 N=52。这也就回答了“小猴子数了三次还没弄清楚,这篮子里至少有多少桃子”——最少有 52 个桃子。