小学思维数学:解不定方程-带详解

余年寄山水
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2021年02月13日 22:32
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2021年2月13日发(作者:八佰被禁原因)



不定方程与不定方程组







教学目标




1.


利用整除及奇偶性解不定方程



2.


不定方程的试值技巧



3.


学会解不定方程的经典例题





知识精讲



一、知识点说明



历史概述




不定方程是数论中最古老的分支之一.古希腊的丢番图早在公元


3


世纪就开始研究不定方程,因此常称


不定方程为丢番图方程.


中国是研究不定方程最早的国家,


公元初的五家共井问题就是一个不定方程组问题,


公元


5


世纪的《张丘建算经》中的百鸡问题 标志着中国对不定方程理论有了系统研究.宋代数学家秦九韶的


大衍求一术将不定方程与 同余理论联系起来.



考点说明



在各类竞赛考试中,不定方程经常以应用题的形式出现,除此以外,不定方程还经常作为解题 的重要方


法贯穿在行程问题、数论问题等压轴大题之中.在以后初高中数学的进一步学习 中,不定方程也同样有着重


要的地位,所以本讲的着重目的是让学生学会利用不定方程这 个工具,并能够在以后的学习中使用这个工具


解题。



二、不定方程基本定义



1

< p>
、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。< /p>



3


、研究不定方程要解决三个问题:< /p>


①


判断何时有解;


②

有解时确定解的个数;


③


求出所有的解


三、不定方程的试值技巧



1


、奇偶性



2


、整除的特点(能被


2


、

< p>
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)




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



【考点】不定方程












【难度】


2


星












【题型】解答




3


【解析】



方


法一:


由原方程,

< br>易得



2x


=

< br>8


+


3y


,

x


=


4


+


y


,


因此,


对


y


的任意一个值,


都有一个


x


与之对应,


2


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:


3



x



4



k


2


,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.






y



k


3-2-3 .


不定方程与不定方程组


.


题库



教师版



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方法二:


根据奇偶性知道


2x

< br>是偶数,


8


为偶数,所以若想


2 x


-


3y


=


8


成立,


y


必为偶数,

< br>


当


y


=


0


,


x


=


4


;当


y


=


2< /p>


,


x


=


7


;当


y


=


4


,


x


=


10……


,本题有无穷多个解。



【答案】无穷多个解




【巩固】



求方程

2x


+


6y


=

9


的整数解



【考点】不定方程












【难度】


2


星












【题型】解答




【解析】



因


为


2x


+


6 y


=


2(x


+


3y)


,所以,不论


x


和


y


取何整数,都有


2|2x


+


6y


,但


2


Œ


9


,因此,不论


x

< br>和


y


取什么整数,


2x


+


6y


都不可能等于


9


,即原方程无整数解.



说明:


此题告诉我们并非所有的二元一次方程都有整数解。



【答案】无整数解




【例



2


】



求方程


4x


+


10y


=


34


的正整数解



【考点】不定方程












【难度】


2


星












【题型】解答




【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




x



1



x



6


,



所以方程有两组整数解为:




y


3


y



1





x


< /p>


1



x



6


,



【答案】




y



3


y



1





【巩固】



求方程

3x


+


5y


=

12


的整数解



【考点】不定方程












【难度】


2


星












【题型】解答




【解析】



由


3x


+


5y


=


12


,


3x


是


3


的倍数,要想和为


12

< p>
(


3


的倍数)


,


5y


也为


3


的倍数,所 以


y


为


3


的倍 数即


可,所以


y


的取值为


0


、


3


、

< br>6


、


9


、


12……



y


=

0


时,


12


-

5y


=


12


,

x


=


4


,



x


=


3


时,< /p>


12


-


5y


=< /p>


12


-


15


,无 解




x


< /p>


4


所以方程的解为:


< br>


y



0




x



4


【答案】





y



0



【巩固】



解不定方程:


2


x



9

< br>y



40


(其中


x,y


均为正整数)



【考点】不定方程












【难度】


2


星












【题型】解答




【解析】



方


法一:


2x


是偶数,


要想和为


40


(偶数)


,


9y


也为偶数,


即


y


为偶数,


也可以化简方程


2


x



9


y



40


,


x




x


11



x



2


40



9


x


y


,



< /p>



20



5


y



知道


y


为偶数,所以方程解为:



y



2


y


4


2


2





x



11



x



2


,



【答案】


< /p>



y



2


y



4


< p>



模块二、利用余数性质解不定方程



【例



3


】



求不定 方程


7


x



1 1


y



1288


的正整数解有多少组?



【考点】不定方程












【难度】


3


星












【题型】解答




【解析】



本


题无论


x


或是


y


,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


11


y


也是


7


的倍数,则


y


是


7

的倍数.



设


y

< br>


7


z


,原方程可变为


x



11


z

< p>


184


,


z

< p>
可以为


1


,


2

< p>
,


3


,


……


16


.由于每一个


z


的值都 确定了原


3-2-3.


不定方程与不定方程组

< br>.


题库



教师版



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