内容正文:
第7讲 不定方程
五升六 暑期
知识点
1、
1、不定方程的定义:
一次不定方程:含有两个未知数的一个方程,叫做二元一次方程,由于它的解不唯一,所以也叫做二元一次不定方程.
多元不定方程:含有三个未知数的方程叫三元一次方程,它的解也不唯一.
2、不定方程的解法及步骤:
常规方法:观察法、试验法、枚举法.
多元不定方程解法:根据已知条件确定一个未知数的值,或者消去一个未知数,这样就把三元一次方程变成二元一次不定方程,按照二元一次不定方程解即可.
涉及知识点:列方程、数的整除、大小比较.
3、解不定方程的步骤:
(1)列方程;(2)消元;(3)写出表达式;(4)确定范围;(5)确定特征;(6)确定答案.
4、技巧总结:
(1)写出表达式的技巧:用特征不明显的未知数表示特征明显的未知数,同时考虑用范围小的未知数表示范围大的未知数;
(2)消元技巧:消掉范围大的未知数.
备注
课堂例题
1、 解二元一次不定方程
1、下列方程的自然数解:
(1),则;(2),则;(3),则;(4),则.
【答案】
(1)(2)(3)无解(4)
【解析】
枚举法.
2、(2015年金帆五秋)方程有________组自然数解.
【答案】
11
【解析】
易知y可为0至的所有自然数,即方程有11组自然数解.
3、求不定方程的所有自然数解.
【答案】
,
【解析】
很明显y一定是5的倍数,枚举5、10、15、……,可发现当时有解,很容易看出无其他自然数解.
2、 利用二元一次不定方程解应用题
4、甲级铅笔7角一支,乙级铅笔3角一支,张明用5元钱买这两种铅笔,钱恰好花完.请问:张明共买了多少支铅笔?
【答案】
10支或14支
【解析】
设张明买了x支甲级铅笔,y支乙级铅笔,根据题意列出方程:,由于方程两边除以3的余数相同,,,所以除以3余2.又因为,所以是不超过7的自然数,只能取2或5.当时,,;当时,,.所以张明共买了14支或10支铅笔.
5、采购员去超市买鸡蛋.每个大盒里有23个鸡蛋,每个小盒里有16个鸡蛋.采购员要恰好买500个鸡蛋,他一共要买多少盒?
【答案】
26盒[来源:学|科|网]
【解析】
设买了大盒鸡蛋盒,小盒鸡蛋盒,则.考虑方程两边除以16的余数,得:除以16的余数是4.首先要求是4的倍数,所以是4的倍数,验证4、8、12、……发现满足除以16的余数是4的最小值是12,相应的的值是14,即.由于且,所以方程没有其它自然数解,采购员一共买了盒鸡蛋.
6、甲、乙两个小队的同学去植树.甲小队有一人植树12棵,其余每人都植树13棵;乙小队有一人植树8棵,其余每人都植树10棵.已知两小队植树棵数相等,且每小队植树的棵数都是四百多棵.问:甲、乙两小队共有多少人?
【答案】
76人
【解析】
设甲、乙两小队分别有人和人.则两队植树棵数分别为棵和棵.由分析得:.将0、1、2、……代入方程验证是否是自然数,可以求出方程的值最小的一组自然数解,此时每队的植树棵数均为38棵.
方程的所有其他的自然数解都可以由进行若干次的“值增加13且同时值增加10”得到(也就是方程的其他所有自然数解是,,,……),每次“值增加13且同时值增加10”意味着每队植树棵数增加130棵,38棵要变为四百多棵,意味着要增加3次,符合要求的自然数解是.所以甲队有33人,乙队有43人,两队共有人.
7、将一根长为380厘米的合金铝管截成若干根长为36厘米和24厘米两种型号的短管,加工损耗忽略不计.问:剩余部分的管子最少是多少厘米?
【答案】
8厘米
【解析】
设已经截出了根长36厘米的管子和根长24厘米的管子,那么被截出的管子一共长厘米.由,得:一定是12的倍数.而380不是12的倍数,所以是没有自然数解的!管子不可能刚好被用尽,那么最少会剩下多少厘米呢?
由于一定是12的倍数,小于380且能被12整除的最大自然数是372,而的自然数解是存在的,如,也就是截出1根长36厘米的管子和14根长24厘米的管子,能够使得截出的管子总长度达到最大值372厘米.所以剩余部分最少是厘米.
[来源:学科网]
8、在新年联欢会上,某班组织了一场飞镖比赛.如图,飞镖的靶子分为三块区域,分别对应17分、11分和4分.每人可以扔若干次飞镖,脱靶不得分,投中靶子就可以得到相应的分数.试问:如果比赛规定恰好投中100分才能获奖,要想获奖至少需要投中几个飞镖?如果规定恰好投中120分才能获奖,要想获奖至少需要投中几个飞镖?
4
11
17
【答案】
7个;10个
【解析】
(1)第一问相当于求:当(其中、、是自然数)时,的最小值.令,用的17倍减去,得.由是自然数,得:不能小于6.当时,,此方程无自然数解;当时,,此方程有自然数解,相应的.所以100分能获