在数学的世界里,数字之间隐藏着无穷无尽的奥秘与规律。今天,我们来探讨一个有趣的问题——寻找一个满足以下条件的最小十位数:当这个数分别被2、3和5整除时,余数均为1。
问题解析
首先,我们需要明确几个关键点:
1. 十位数的定义:一个十位数是指大于等于10^9且小于10^10的整数。
2. 模运算的约束:对于给定的整数 \( N \),它必须满足以下三个条件:
- \( N \mod 2 = 1 \)
- \( N \mod 3 = 1 \)
- \( N \mod 5 = 1 \)
从上述条件可以看出,\( N-1 \) 必须同时是2、3和5的倍数。因此,\( N-1 \) 应该是这些数的最小公倍数(LCM)的倍数。
最小公倍数计算
2、3和5的最小公倍数为:
\[
\text{LCM}(2, 3, 5) = 2 \times 3 \times 5 = 30
\]
这意味着 \( N-1 \) 必须是30的倍数,即:
\[
N = 30k + 1
\]
其中 \( k \) 是一个非负整数。
确定最小的十位数
为了找到最小的十位数,我们需要让 \( N \geq 10^9 \)。代入公式 \( N = 30k + 1 \),我们得到:
\[
30k + 1 \geq 10^9
\]
解得:
\[
k \geq \frac{10^9 - 1}{30}
\]
通过计算:
\[
k \geq \frac{999999999}{30} \approx 33333333.3
\]
取最小整数 \( k = 33333334 \),代入公式 \( N = 30k + 1 \),得到:
\[
N = 30 \times 33333334 + 1 = 999999991
\]
验证结果
我们验证 \( N = 999999991 \) 是否满足条件:
- \( 999999991 \mod 2 = 1 \)
- \( 999999991 \mod 3 = 1 \)
- \( 999999991 \mod 5 = 1 \)
所有条件均成立,因此 \( N = 999999991 \) 是满足条件的最小十位数。
结论
通过严谨的推导与计算,我们找到了满足题目要求的最小十位数为 \( 999999991 \)。这个问题不仅展示了数学中模运算的魅力,还体现了逻辑推理的重要性。希望这篇分析能激发你对数学的兴趣,并鼓励你在日常生活中发现更多有趣的数学现象!