幸运的是,这并不难证明。当我们从10的 n 次幂中减去1时,我们将得到一个 n 位数,而且它的每位数都是9,比如 n =3,1 000-1=999。每位数都是9的数一定能被3整除,同时也能被9整除。
为什么我们要用10的整数幂的这一特性呢?因为我们的数字系统是建立在10的整数幂的基础上的。以35 648这个数为例,我们可以将它写成下面这种形式:
3 × 10 4 + 5 × 10 3 + 6 × 10 2 + 4 × 10 1 + 8 × 10 0
35 648的每位数在10的 n 次幂前面作为因数,而且我们已经知道了每个10的 n 次幂除以3后都余1。
现在,我们来看一下如果把一个10的整数幂与相对应的因数相乘,它的可整除性和余数会发生什么。仍以35 648为例,它的左起第二个数是5,10 3 除以3后的余数是1,那么5×10 3 的余数是多少呢?
如果我们把10 3 写成3×333+1,那么5×10 3 则可以写成下面这种形式:
由此可见,5×10 3 的余数恰好是5。
我们可以用同样的方法证明 m ×10 n 除以3的余数正好是 m ,其中 m 和 n 均为任意自然数。
上面我们推导了10的 n 次幂除以3的乘法法则。同样,该法则也适用于任意被除数 a 除以数字 c 后得到的余数。当我们将 a 和自然数 b 相乘,并且想知道它们的乘积除以 c 的余数是多少时,只需要求 a 除以 c 的余数,然后将其乘以 b 即可:
(b × a)的余数 = b的余数 × a的余数
我们马上就要完成对横加数规则的证明了。不过还需要证明的一点是,每位数相加时只需看余数就可以了。在这里,我们以3×10 4 +5×10 3 为例:
从上面的等式可以看出,3×10 4 和5×10 3 的和被表示为两部分相加的形式,一部分为两个余数的和,即3×1+5×1,另一部分为一个可以被3整除的数。我们可以将其表达为:
(3 × 10 4 + 5 × 10 3 )的余数 = (3 × 10 4 )的余数 + (5 × 10 3 )的余数
如此一来,我们就可以得出下面这个普遍适用的结论:( a + b )的余数=( a 的余数+ b 的余数)的余数。