征兵榜文上的城防图
话说在涿县有一位英雄,为人宽和,少言寡语,喜怒不形于色,素有大志,专好结交天下豪杰。他身长七尺五寸,两耳垂肩,双手过膝,是中山靖王刘胜之后,汉景帝的玄孙,姓刘名备,字玄德。
刘备的父亲死得早,家道中落,只好以贩卖草鞋、芦席度日糊口,幸好还有叔父刘元起经常资助他。到了十五岁,刘备外出游学,拜了郑玄、卢植等名师,又结交了公孙瓒等好友,胸中韬略日盛。
这一年,刘备已经二十八岁,可依旧没能施展胸中的抱负,正走街串巷,贩卖他的草鞋、芦席。这一天,他突然看到前方闹哄哄,一群人正围着一张榜文议论纷纷。
原来,张角率领黄巾军进犯幽州。幽州太守刘焉听说贼兵将至,忙召校尉邹靖计议。邹靖说:“贼兵众,我兵寡,请主公速速招军应敌。”刘焉觉得有道理,便出榜招募义兵。
榜文前的看客们之所以议论纷纷,是因为刘焉除了招募普通士兵,还征召军官,只不过军官的要求更高,还需答出一道题目:
如图,是我幽州城的城防图,防御点一共24个,分布在内城和外城上,每个防御点的编号分别是1到24,而且防御点的编号加上一个数,再被另一个数除,能够整除的就在内城,不能整除的就在外城。请问,这两个数分别是什么?
刘备看了榜文上的题目,眼睛一亮,思索片刻,顿足长叹,心想:“唉,天遂人愿,终于有机会为国效力啦!”
原来,刘备从城防图上看出,内城的防御点编号都能被4整除,所以很自然地想到,第二个未知数就可以用4,那么1到24中能被4整除的数加上什么数,还可以继续被4整除呢?答案就是4的倍数。
证明起来也不难,只要证明n+4能被4整除(n为1到24中能被4整除的自然数);
(n+4)÷4=n÷4+4÷4=n÷4+1;
n能被4整除,所以n÷4肯定是自然数;
从而n÷4+1也是自然数;
(n+4)÷4的商既然是自然数,就说明n+4能被4整除;
同理,(n+4k)÷4=n÷4+4k÷4=n÷4+k,其中k为自然数,n÷4+k也是自然数,
所以(n+4k)能被4整除,即防御点的编号加4的倍数,再被4除,能够整除的就在内城,不能整除的就在外城。
最终,刘备准备报上去的两个数就是8和4,即防御点的编号加8,再被4除。
自测题
假如防御点一共15个,编号分别是1到15,要求内城的防御点是3、6、9、12、15,防御点的编号加上一个数,再被另一个数除,能够整除的就在内城,不能整除的就在外城。请问,这两个数分别是什么?
自测题答案
内城的防御点是3、6、9、12、15,可以看出它们都能被3整除,所以1到15加上3的倍数,再被3除,能够整除的就在内城,不能整除的就在外城。
这两个数可以为6和3。注意此题答案不唯一,还可以是9和3、12和3等,第一个数只要是3的倍数就行,但不能是3,因为题目要求加上“一个数”,再被“另一个数”除,说明是两个不一样的数。