内容正文:
授课主题
不定方程与不定方程组
知 识 梳 理
一、不定方程基本定义
1、定义:不定方程(组)是指未知数的个数多于方程个数的方程(组)。
2、不定方程的解:使不定方程等号两端相等的未知数的值叫不定方程的解,不定方程的解不唯一。
3、研究不定方程要解决三个问题:①判断何时有解;②有解时确定解的个数;③求出所有的解
二、不定方程的试值技巧
1、奇偶性
2、整除的特点(能被2、3、5等数字整除的特性)
3、余数性质的应用(和、差、积的性质及同余的性质)
三、运用不定方程解应用题步骤
1、根据题目叙述找到等量关系列出方程
2、根据解不定方程方法解方程
3、找到符合条件的解
例题精讲
模块一、利用整除性质解不定方程
【例 1】 求方程 2x-3y=8的整数解
【解析】
方法一:由原方程,易得 2x=8+3y,x=4+y,因此,对y的任意一个值,都有一个x与之对应,并且,此时x与y的值必定满足原方程,故这样的x与y是原方程的一组解,即原方程的解可表为:,其中k为任意数.说明 由y取值的任意性,可知上述不定方程有无穷多组解.
方法二:根据奇偶性知道2x是偶数,8为偶数,所以若想2x-3y=8成立,y必为偶数,
当y=0,x=4;当y=2,x=7;当y=4,x=10……,本题有无穷多个解。
【答案】无穷多个解
【例 2】 求方程4x+10y=34的正整数解
【解析】 因为4与10的最大公约数为2,而2|34,两边约去2后,得 2x+5y=17,5y的个位是0或5两种情况,2x是偶数,要想和为17,5y的个位只能是5,y为奇数即可;2x的个位为2,所以x的取值为1、6、11、16……
x=1时,17-2x=15,y=3,
x=6时,17-2x= 5,y=1,
x=11时,17-2x=17 -22,无解
所以方程有两组整数解为:
【答案】
模块二、利用余数性质解不定方程
【例 3】
求不定方程的正整数解有多少组?
【解析】
本题无论或是,情况都较多,故不可能逐一试验.检验可知1288是7的倍数,所以也是7的倍数,则是7的倍数.
设,原方程可变为,可以为1,2,3,……16.由于每一个的值都确定了原方程的一组正整数解,所以原方程共有16组正整数解.
【答案】16组
模块三、解不定方程组
【例 4】
解方程 ( 其中a、b、c均为正整数 )
【解析】
根据等式的性质将第一个方程整理得,根据消元的思想将第二个式子扩大4倍相减后为:,整理后得,根据等式性质,为偶数,20为偶数,所以为偶数,所以为偶数,当时,,,所以,当时,,,所以无解。所以方程解为
【答案】
模块四、不定方程与数论
【例 5】
把拆成两个正整数的和,一个是的倍数(要尽量小),一个是的倍数(要尽量大),求这两个数.
【解析】
这是一道整数分拆的常规题.可设拆成的两个数分别为和,则有:,要让取最小值,取最大值.
可把式子变形为:,可见是整数,满足这一条件的最小为7,且当时,.
则拆成的两个数分别是和.
【答案】则拆成的两个数分别是和.
模块五、不定方程与应用题
【例 6】
有两种不同规格的油桶若干个,大的能装千克油,小的能装千克油,千克油恰好装满这些油桶.问:大、小油桶各几个?
【解析】
设有大油桶个,小油桶个.由题意得:
可知,所以.由于、必须为整数,所以相应的将的所有可能值代入方程,可得时,这一组整数解.
所以大油桶有个,小油桶有个.
小结:这道题在解答时,也可联系数论的知识,注意到能被5整除的数的特点,便可轻松求解.
【答案】大油桶有个,小油桶有个
【例 7】
在一次活动中,丁丁和冬冬到射击室打靶,回来后见到同学“小博士”,他们让“小博士”猜他们各命中多少次.“小博士”让丁丁把自己命中的次数乘以,让冬冬把自己命中的次数乘以,再把两个得数加起来告诉他,丁丁和冬冬算了一下是,“小博士”正确地说出了他们各自命中的次数.你知道丁丁和冬冬各命中几次吗?
【解析】
设丁丁和冬冬分别命中了次和次,则:.可见除以4的余数为3,而且不能超过6,所以,.即丁丁命中了次,冬冬命中了次.
【答案】丁丁命中了次,冬冬命中了次
【例 8】
某次聚餐,每一位男宾付元,每一位女宾付元,每带一个孩子付元,现在有的成人各带一个孩子,总共收了元,问:这个活动共有多少人参加(成人和孩子)?
【解析】
设参加的男宾有人,女宾有人,则由题意得方程:,即,化简得.这个方程有四组解:,,和,
但是由于有的成人带着孩子,所以能被整除,检验可知只有后两组满足.
所以,这个活动共有人或人参加.
【答案】这个活动共有人或人参加
【例 9】
张师傅每天能缝制件上衣,或者件裙裤,李师傅每天能缝制件上衣,或者件裙裤,两人天共缝制上衣和裙裤件,那么其中上衣是多少件?
【解析】
如果天都缝制上衣,共可