韩信点兵歇后语下一句,为什么韩信点兵要多多益善?

韩信点兵,多多益善 。说的是汉高祖刘邦有天闲着没事干,就请韩信吃饭 。席中两人都喝高了,回忆起当年一起打天下的旧事,开始吹牛打屁 。连刘邦也不得不承认,若论领兵打战,沙场对敌,自己绝对不如韩信 。聊到带兵的时候,刘邦就问韩信,你看我能带多少兵韩信点兵歇后语下一句?韩信张口就来,陛下最多能带10万兵 。刘邦又问韩信,你能带多少兵?韩信打着酒嗝不经思索的说我带兵当然是多多益善 。

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刘邦听后非常生气,大骂韩信说:我只能带10万兵,你带兵却多多益善,那你怎么会被我管着呢?韩信吓得立马酒醒了过来,忙对刘邦说:陛下虽不善带兵,但却善带统兵的大将 。刘邦听后才转怒为喜 。一场戏言囊成的杀身之祸,总算就此让韩信有惊无险的遮掩了过去 。历史上的韩信的确善能带兵,素有兵仙的美誉,开拓大汉王朝的兵神,是个带兵打仗的天才 。连萧何也不得不承认,韩信带兵的确是国士无双 。
韩信被刘邦拜为大将军之后,一路带领汉军明修栈道,暗渡陈仓杀了出四川,背水一战破了陈国,老谋深算降了燕国,英明果断杀了魏国,智勇双全平了齐国,半度水淹灭了龙且,十面埋伏刎了西楚霸王 。为大汉朝的建立立下了赫赫的战功 。可以说没有韩信就没有刘邦的帝业成就,没有韩信,也就没有大汉朝的诞生 。可是历史总是造化弄人,功高盖主的韩信最终没有逃脱飞鸟尽,良弓藏,鸟兔死,走狗烹的下场 。
话说回来,韩信点兵之所以要多多益善,就是因为韩信熟读兵书,带兵治军用的是军律,军法 。也就是现在所说的制度 。一个将军带10万兵用制度管理,和带100万兵用制度管理性质是一样的,只要制度健全,就算带1000万的兵效果也是一样的 。刘邦带兵用的是亲信,属于人治的那种,能带10万兵,靠的是大家自愿自觉,这种人治的带兵方法超过一定的数量就不灵了 。学武之人不过是个百人敌,读兵书之人却可以是个万人敌 。
物不知数韩信点兵问题最早出自《孙子算经》 。《孙子算经》是中国古代非常重要的数学著作,因数学家 孙子 贡献最大而得名(关于孙子的资料不可考),大约成书于东晋十六国时期,现存最早为北宋刻本,全书分三卷:《卷上》、《卷中》、《卷下》,主要讲述 度量规定 和 算筹运算 以及基于 它们的 数学应为问题,韩信点兵为 《卷下》第二十六题 ”物不知数“,原文如下:
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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?
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答曰:二十三 。
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术曰:“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 。一百六以上,以一百五减之,即得 。
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题目翻译成现今的数学语言如下:
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有一个正整数 x,知 x 除以 3 余 2、除以 5 余数 3、除以 7 余数 2,求 x 的最小值 。
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这等价于求解《初等数论》中的 一次同余方程组:
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《孙子算经》给出的解法如下:
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寻中最小正整数 x?,满足: x? 被 5 和 7 整除 并且除以 3 余 1,即,5|x?,7|x? 并且 x? mod 3 = 1 ②
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x? 被 5 和 7 整除,就意味着 被 5×7 = 35 整除,即,35 | x?,于是,令 x? = 35n(n ≥ 1):
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当 n = 1 时 x? = 35,35 mod 3 = 2 不满足 ② 舍弃;
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当 n = 2 时 x? = 70,70 mod 3 = 1 刚好满足 ②,Bingo~~~ 。
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由于 x? ≡ 1 (mod 3),故2x? ≡ 2 (mod 3),于是 得到 2x? = 140,它满足:除以 3 余 2 并且 被 5 和 7 整除 。
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同理,
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求得满足:可被 3 和 7 整除 并且除以 5 余 1 的最小正整数 x? = 21,从而得到,同样可被 3 和 7 整除 但 除以 5 余 3 的 3x? = 63;
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求得满足:可被 3 和 5 整除 并且除以 7 余 1 的最小正整数 x? = 15,从而得到,同样可被 3 和 5 整除 但 除以 7 余 2 的 2x? = 30;
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将上面的 结果 相加 得到: x’ = 2x? + 3x? + 2x? = 140 + 63 + 30 =233,则 容易验证 x‘ 是 同余方程组 (1) 的一个解,但是 x’ 不是 最小整数解 x 。很容易可以发现 x’ 减去 一个 同时 被 3、5 和 7 整除 并且 不大于 x’ 的 整数,结果依然 是 (1) 的解,由于,同时 3、5 和 7 整除,就 意味着 被 3×5×7 = 105 整除,于是得出:
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x = x’ (mod 105)
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进而,有如下算法:
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令 x = x’;
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如果 x > 105(原文为 106 = x? + x? + x? ) 则 令 x = x – 105,否则 x 为 最终答案;
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具体过程如下:
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x = x’= 233
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[x = 233 > 105]: x = x – 105 = 233 – 105 = 128
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[x = 128> 105]: x =x – 105 = 128 – 105 = 23
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[ x = 23 < 105]:OK!
这样就得到了最终答案:x = 23 。
将整个求解过程写成算式就是:
x =2×70 + 3×21 + 2×15 – 2×(3×5×7) = 23
为了方便记忆,发明 珠算 和 卷尺 的明朝数学家 程大位,在其所著的 《算法统宗》 中,将 《孙子算经》的算法编成“孙子歌诀” 如下:
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 。
注:正半月就是十五天,除是除去(减去)之意 。
韩信点兵韩信点兵 泛指 ”物不知数“ 此类 一次同余方程组 求解问题 。南宋著名数学家 秦九韶 对 《孙子算经》中的算法 进行了深入研究,将其扩展为『大衍总数术』,彻底解决了 韩信点兵问题,这就是 《初等数论》中的 中国剩余定理(也称 孙子定理):
设 m?, m?, …, m_n 是两两互素 的 正整数,那么对于任意整数 a?, a?, …, a_n 组成的 一次同余方程组:
在同余意义下,必有唯一解:
其中:
验证:易知,
再结合 (3”),由 (3′) 可以推出:
这就说明 (3′) 的确 是 (3) 的解 。
注:这里只是给出了定理的验证,并没有严格证明 同余意义下的唯一性 。证明 中国剩余定理,有多种方法大家有兴趣可以参考《初等数论》 。
秦九韶 分别称 M、M? 、 M??1 为 衍母、衍数、乘率,这里的关键是求 乘率 M??1,方法如下:
令,r 是 M? 除以 m? 的余数,即,
于是:
进而:
然后,让 m?和 r 辗转相除,得到:
到 r_k = 1 终止 。如果 向下进行一步就是:
前面再加上 (4),整个过程 就是 欧几里得辗转相除法,因此 r_k 为 M?和 m?的 最大公约数,而 m?, m?, …, m_n 是两两互素,于是有: r_k = (M?, m?) = 1,这样就证明了 最后 总可以 终止于 1 的正确性 。
接着,定义两个数列:
有:
即,
假设,
则:
这样归纳的证明了 (7) 成立 。
当 k 为偶数时 有:
于是:
比较 (5) 得到:
当 k 为奇数时,则 k + 1 是偶数,这就要算到 (6),对 (6) 稍作变形:
于是,令,
并重新令:
则有:
这样我们就将辗转相除 又延长了一步 到 k + 1,这时 k + 1 是偶数,则同理上面 情况 可得到:
因为此算法最后总会终止于 1,所以 被 秦九韶 称为『大衍求一术』,前缀 “大衍” 来自于《易经 · 系辞》:“大衍之数五十,… …” 。
当然,中国剩余定理 要求 m?, m?, …, m_n 必须两两 互素,对于那些 不满足这个条件的 一次同余方程组 可以转换为 和 其 同解 的 满足这个条件的 一次同余方程组 。下面举例说明:
有一筐鸭蛋,1个1个数,正好数完;2个2个数,还剩1个;3个3个数,正好数完;4个4个数,还剩1个;5个5个数,还剩1个;6个6个数,还剩3个;7个7个数,正好数完;8个8个数,还剩1个;9个9个数,正好数完 。请问:框里最少有多少个鸭蛋?
按照题目所述,列同余方程组如下:
显然 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 并不两两互素,因此需要简化:
一个数字必然被 1 整除,因此 ① 没有意义,删除; 一个数字被 9 整除,必然会被 3 整除,因此 保留 ⑨ 删除 ③;一个数字 被 8 除余 1,则可以表示为 8x + 1,进而有 2(4x) + 1,4(2x) + 1,于是 x 一定 可以被 2 和 4 整除,因此 保留 ⑧ 删除 ② 和 ④;目前已经保证了 被 2 除 余 1,可表示为 2x + 1,也保持了 被 3 整除,于是有3(2x + 1) = 6x + 1,这说明 目前已经保持了 被 6 除 余 3,因此 ⑥ 可以被删除;最后剩下 ⑤ 和 ⑦ 保留 。得到:
则 (8′) 和 (8) 等价 。由于 5,7,9,8 两两互素,符合 中国剩余定理 要求,于是解:
◆M = m? m? m? m?= 5 × 7 × 8 × 9 = 2520
◆M? = 7 × 8 × 9 = 504
M? = q m? + r, 504 = 100 × 5 + 4 ,c? = 1;
m? = q? r + r?, 5 = 1 × 4 + 1,c? = q?= 1;(r? = 1,下标 1 是奇数,需要再算一步 )
r = q? r? + r?, 4 = 3 × 1 + 1, c? = q?c? + c? = 3 × 1 + 1 = 4;(得到结果)
M??1 = 4,M??1 M?a? = 4×504× 1= 2016;
◆ 由于 a? = 0 所以 M??1 M?a? = 0;
◆M? =5 × 7 × 9 = 315
M? = q m? + r, 315 = 39 × 8 + 3 ,c? = 1;
m? = q? r + r?, 8 = 2 × 3 + 2,c? = q?= 2;
r = q? r? + r?, 3 = 1 × 2 + 1,c? = q?c? + c? = 1 × 2 + 1 = 3;(r? = 1,下标 2 是偶数,得到结果)
M??1 = 3,M??1 M?a? = 3 × 315 × 1 = 945;
◆由于 a? = 0 所以 M??1 M?a? = 0;
得到:
x =M??1 M?a? +M??1 M?a? + M??1 M?a? = 2016 + 0 + 945 + 0 = 2961
x > M, x = x – M =2961 – 2520 = 441
最终答案:框里最少有 441 个鸭蛋 。
最后,需要说明的是:
数学大神欧拉和高斯 对于 一般一次同余式进行了详细研究,独立的得到了 中国剩余定理,后来证实 与 秦九韶『大衍求一术』相同,于是才命名该定理为:中国剩余定理 。
中国剩余定理,在《抽象代数》中还有另外的形式,不过这就扯远了,就此打住 。
【韩信点兵歇后语下一句,为什么韩信点兵要多多益善?】(由于本人数学水平有限,出错在所难免,欢迎各位老师批评指正!)