带余除法

✍ dations ◷ 2025-10-14 18:38:40 #数论,算术,除法

带余除法(也称为欧几里德除法)是数学中的一种基本算术计算方式。给定一个被除数a和一个除数b,带余除法给出一个整数q和一个介于一定范围的余数r,使得下面等式成立:

一般限定余数的范围在0与b之间,也有限定在-b/2与b/2之间。这样的限定都是为了使得满足等式的q有且仅有一个。这时候的q称为带余除法的商。带余除法一般表示为:

表达为:“a除以b等于q,余r”。最常见的带余除法是整数与整数的带余除法(被除数a和除数b都是整数),但实数与整数乃至实数与实数的带余除法也有应用。对一般的抽象代数系统,能够进行带余除法的都是具有欧几里德性质的系统。如果余数为零,则称b整除a。一般约定除数b不能为0.

带余除法的计算有长久的历史,有各种计算工具和计算方法。最常用的是长除法(竖式除法)。带余除法在数论中有不少用途,比如说辗转相除法的基本步骤就是带余除法。

以下是整数带余除法的例子:依照公历,一年中的四月份有30天。每星期有7天,从四月的第一天开始,可以数出有四个星期,此外还有2天。如果要数出5个星期,则还差了5天。带余除法表示,就是:

里面的30是被除数,7是除数,4是带余除法得到的商,2是带余除法得到的余数。日常生活中说:“四月份有四个多星期”,是带余除法的结果。

另一个例子是分配问题。假设有30个苹果要分给7个人,每人分的要一样多,那么可以使用带余除法:

这说明每人可以分到4个,还剩余2个。如果每人分5个,则是不够的。每人如果只分3个,则还剩余9个,可以继续分。带余除法说明了在人人分到的要一样多的条件下,每人可以分到的最多苹果数目。

最基本的带余除法是整数与整数的带余除法,这时商和余数都是整数。实数与整数的带余除法,或实数与实数的带余除法,余数是实数,但不一定是整数。比如说讨论使用正弦函数构造的数列 { sin n n Z } {\displaystyle \{\sin {n}\mid n\in \mathbb {Z} \}} 使得 t i = t s {\displaystyle t_{i}=t_{s}} 的二进制数的前位,实际上就是它除以2的次幂后的商,而后位则是其余数。

原始的带余除法算法可以视为是重复使用减法的过程。设要计算a除以b,则在a里面不断地扣除b,直到不能继续扣除(满足余数范围)为止。以a、b都是正整数,余数范围为 { 0 , 1 , , b 1 } {\displaystyle \{0,1,\dots ,b-1\}} 两个多项式,其中不是零多项式。则存在由唯一确定的多项式,使得:

并且多项式是零多项式或者它的次数严格小于的次数,称为多项式带余除法的余元。:10

普通的整数或实数之间的带余除法可以良好定义。在更广泛的代数结构中,能够定义带余除法的代数结构被称为欧几里德整环。定义如下:

欧几里德整环中,使用一个额外的函数来比较两个元素之间的“大小”关系,从而能够定义带余除法。这个函数也称为范数。欧几里德整环必然是主理想整环因而也必然是唯一分解整环。:141:16-17

相关

  • 爱迪生氏爱迪生氏病(英语:Addison’s disease),又称原发性肾上腺功能不全(英语:primary adrenal insufficiency)及皮质醇过少(英语:hypocortisolism),是一种长期性内分泌疾病,因人体肾上腺无法制
  • 高渗张性(英语:Tonicity)是形容细胞内和细胞外的渗透压比例、溶质浓度比例及水势比例。当细胞置于高渗溶液(英语:hypertonic solution)中,细胞内的渗透压会小于细胞外的渗透压,细胞内的
  • Columbia University Press哥伦比亚大学出版社(英语:Columbia University Press)是哥伦比亚大学系统的一部分,创建于1893年。它是独立于哥伦比亚大学运作的非盈利出版机构,宗旨是促进历史学、文学、理学、
  • 长部长部,为汉字索引中的部首之一,康熙字典214个部首中的第一百六十八个(八划的则为第二个)。就正体中文中,长部归于八划部首,而简体中文则归在四划。长部只以左方为部字。且无其他部
  • 闪银Quiksilver, Inc.(中文名称:闪银),美国大型零售品牌公司,创立于澳大利亚托尔坎,总公司位于美国加州亨廷顿比奇,是世界上最大的冲浪与滑板运动服饰用品公司之一。1969年,两位创办人Al
  • 骆书雅骆书雅(Bishop Jacques-Victor-Marius Rouchouse , M.E.P.1870年6月6日-1948年12月20日)是巴黎外方传教会会士,天主教成都教区的法国籍主教(1916-1948年)。1870年6月6日,骆书雅生于
  • 山德·贝克利山德·贝克利(英语:Xander Berkeley,1955年12月16日-)是一位美国演员,出生于美国纽约州纽约市布鲁克林区。其著名电视系列剧作品包括福斯广播公司影集《24系列》中饰演马乔治(Georg
  • 丁仪 (弘治进士)《归囊遗稿》丁仪(1472年-1521年),字文范,号汾溪,福建晋江人,回族,明朝政治人物,同进士出身。福建乡试第三十五名。弘治十八年(1505年)登乙丑科进士。正德二年(1507年)任海宁县知县,迁任四
  • 蓝铅笔蓝色和黄色是在影印时不会被印出来的两种颜色,因此画漫画时,原稿纸边线、注释线条都使用蓝色,注解时使用黄色,由于黄色太淡,漫画家有可能忽略,因此都使用蓝色。画漫画时,漫画原稿纸
  • 岛屿町村制岛屿町村制是日本过去针对岛屿地区实施町村行政区的制度。实施的范围包括伊豆群岛、小笠原群岛、隐岐群岛、对马岛、琉球群岛(吐噶喇群岛、奄美群岛、冲绳群岛、宫古群岛、八