不定方程(初二)及答案
-
不
定
方
程
< br>(
初
二
)
案
-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-
YICAI)_JINGBIAN
及
答
2010
年
2
月希望杯数学冬令营上
课材料初二
不定方程
一、赛点分析
1
、两个变量的不定方程
ax
by
c
,其中
a
,
b
,
c
p>
为整数,且
a
,
b
都不为
0
,则有
以下性质:
(
1
< br>)不定方程有整数解的充要条件是
(
a
< br>,
b
)
|
c
;
b
x
x
p>
t
0
(
a
,
b
)
(
2
)设不定方程有整数
解
(
x
0
,<
/p>
y
0
)
,则所有
整数解有:
(
t
为
a
y
y
t
0<
/p>
(
a
,
b
)
整数)。
p>
2
、解不定方程(组)需要依据方程(组
)的特点进行恰当的变形,并灵活运用
一下知识与方法:奇数偶数、整数的整除性、整系
数分离法、因式分解、配
方利用非负数性质、乘法公式、不等分析等。
< br>
二、例题精讲
例
1
、求方程
4
x
5
y
21
的整数解。
解:设<
/p>
x
、
y
是已知方
程的整数解,由
x,y
之中较小的系数
4
去除各项得
x
把
21
5
y
,
4
4
21
54
1
y
和
中的整数分离出来,得
x
5
y
,
< br>4
4
4
1
y
1
y
因为
5
y<
/p>
和
x
都是整数,则
也是整数,设
k
,
k
为整数,则
4
4
y
1
4
k
,把
y
< br>
1
4
k
代入已知方程得
x
5
(1
4
k
)
k
4
5
k
。
<
/p>
x
4
5
k
所以
(
k
为整数)是方程的整数解,
y
1
4
k
并且当
k
取遍所有整数时,就得到方程的所有整数解。
变式
1
、求方程
7
x
4
y
100
的正整数解。
x<
/p>
4
4
t
x
4
解:通过观察得方程的一个特解:
,∴方程的通解是
(
t
为
y
p>
18
7
t
y
18
整数),
2
p>
4
4
t
1
3
17
∵
x
、
y
为正整数,∴
,∴
t
,
4
7
18
7
t
< br>
1
∵
t
为整数,∴
t
0
< br>,
1
或
2
,将它们分别代入通解,
x
p>
4
x
8
x
12
得原方程的正整数解为:
,
,
。
y
<
/p>
18
y
11<
/p>
y
4
变式
2
:求方程
7
x
19
y
213
p>
的所有正整数解。
x
25
x
25
19
t
解:方程的一个特解:
,方程的特解是
(
t
为整数),
y
2
y
2
7
t
<
/p>
25
p>
19
t
0
25
2
∵
x
、
y
为正整数,∴
<
/p>
,∴
t
p>
,
19
7
2
7
t
0
x
25
< br>
x
6
∴
t
1
或
0
,∴原方程的正整数解为
,
。
y
< br>2
y
9
例
2
、(
2005
年希望杯)小纪念册每本
5
元
,大纪念册每本
7
元。小明买这两
种纪
念册
共花了
142
< br>元,问两种纪念册最少共买了多少本?
解:设小明买了
x
本小纪念册,
y
本大纪念册,则有
5
x
7
y
142
,
再设
x
y
a
,∴
5
a
< br>2
y
142
< br>,
a
142
< br>
2
y
5
∵
a
是正整数,
< br>y
的值越大,
a
的值越小,
p>
0
y
20
,
∴依次取
p>
y
=
20
,
19
,
18
,
17
代入
a
142
2
y
试算,
a
都不是正整数。
5
当
y
16
时,
a
22
,所以两种纪念册最少共买了
2
2
本。
变式
1
:小燕付出了
14.85
元买了
p>
A
、
B
两种卡片,
A
卡片的单价是
2.16
元,
B
卡片的单价
是
4.23
元。问小燕共买了多少张卡片?<
/p>
解:设小燕买了
A
、
B
两种卡片的张数分别为
x
p>
、
y
,则
2.16
x
4.23
y
14.85
,
∴
24
x
47
y
165
,可知:
y
是奇数,
y
是
3
的倍数;
3
∴当
y
3
时,
x
1
;当
y
9
时,显然不合题意;
∴小燕共买了
4
张卡片
.
例
3
、(中国百鸡问题)
鸡翁一,值钱五;鸡母一,值钱三;鸡雏三,值钱
一。百钱买百鸡,
问鸡翁、鸡母、鸡雏各几何?
解:设鸡翁、鸡母、鸡雏的只数分别为
x
、
y
、
z
,则有:
< br>
x
y
z
1
00
,消去
z
得:
7
x
4
y
100
,
z
5<
/p>
x
3
y
100
3
x
4
t
显然
x
0
< br>,
y
25
是方程的一个特解,∴通解为
(
t
为整数),
y
25
7
t
于是有
z
100
x
y
100
4
t
(
25
7
t
)
75
3<
/p>
t
,由
x
,
p>
y
,
z
0
,
4
t
< br>0
即
25
7
t
0
,且
t
为
整数可得
t
0
,
1
,
2
,
3
p>
,将
t
的值代入通解
75
3
t
0
得:
(
x
,
p>
y
,
z
)
=
(
0
,
25
,
75
),(
4
,
18
,
78
),(
8
,
11
,
81
),(
p>
12
,
4
,
84
)。
变式
p>
1
:旅游团一行
50
人到一旅馆住宿,旅馆的客房有三人间、二人间、单人
间三种,其中三人间的每人每天
20
元,二人间的每人每天
30
元,单人间
的每天
50
元,如果旅行团共住满了
20
间客房,问三种客房各住几间怎
样
消费最低
解:三人间、二人间、单人间分别为
x
、
y
、
z
间,则有
< br>
4
x
y
z
20
x
10
z
,得
,这
里
x
、
y
、<
/p>
z
都是非负数,
3
x
2
y
z
p>
50
y
10
2
z
由于
y
p>
10
2
z
0
,∴
0
z
5
,∴
z
只能取
0
,
1
,
2
,
3
,
4
,
5.
∴(
x
,
y
,
z
)
=
(
10
,
10
,
0<
/p>
),(
11
,
8
,
1
),(
1
2
,
6
,
2<
/p>
),
(
13<
/p>
,
4
,
3
),(
14
,
2
p>
,
4
),(
15<
/p>
,
0
,
5
)。
∵
50
人住宿的总消费为
W
60
x
60
y
50
z
1200
10
z
,
∴当
z
5
时,即(
x
,
y
,
z
)
=
(
15
,
0
,
5
p>
),总消费最低。
变式
< br>2
、(
2003
年全国初中数学
竞赛题)若
4
x
3
y
6
z
0
,
x<
/p>
2
y
7
z
0
(
xyz
0
),
5
x
2
2
y
< br>2
z
2
则代数式
2
的值等于(
)
2
x
3
y<
/p>
2
10
z
p>
2
1
19
A
、
B
、
C
、
15
D
、
13
2
2
4
p>
x
3
y
6
z
0
x
< br>3
z
45
z
2
8
z
2
z
2
<
/p>
13
,
解:∵
,∴
,代
入得:原式
=
2
2
2
18
z
12
z
10
z
x
2
y
7
z
p>
0
y
2
z
选
D
。
例
< br>4
、求方程
x
2
y
2
105
的正整数解。
解:∵
p>
x
2
y
2
105
,∴
(
x
y
)(
x
y
)
3
< br>5
7
,
∵
x
、
y
都是正整数,
x
y
,∴
x
y
x
y
,
x
p>
y
105
p>
x
y
35
x
y
21
x
y
< br>
13
∴
,
,
,
,
<
/p>
x
y
1
x
y
3
x
y
5
x
y
7
x<
/p>
53
x
p>
19
x
13
x
11
∴
,
,
,
。
y
52
y
16
y
8
<
/p>
y
4
变式
p>
1
、方程
x
2
p>
y
2
1991
的整数解的个数是(
)
A
、
0
B
、
1
C
、
8
D
、无穷
5
x
y
1
x
p>
y
1991
C
∵
(
x
p>
y
)(
x
y
)
11
181
,∴
,
,
x
y
1991
x
y
1
< br>x
y
1
x
y
199
1
x
y<
/p>
11
x
p>
y
181
p>
,
,
,
,
x
y
< br>
1991
x
y
1
x
y
181
x
y
<
/p>
11
x
p>
y
11
x
y
181
,
,
x
y
181
x
y
11
这
8
个
方程组的解均为整数,∴原方程的整数解的个数为
8
。
1
1
2
变式
2
、设
p
是大于
2
的质数且
x
y
,求方程
p>
的正整数解。
x
y
p
1
1<
/p>
2
解:∵
<
/p>
,∴
2
xy
<
/p>
px
py
,∴
2
xy
px
py
0<
/p>
,∴
x
y
p
p>
4
xy
2
px
2
py
p
2
p
2
∴
(2
x
p
)(2
y
p
)
p
< br>2
,∵
p
是大于
2
的质数且
x
y
,
p
1
p
2
p
x
x
<
/p>
2
x
p
1
2
x
p
p
2
2
2
∴
,
,∴
,
。
p>
2
2
2
y
p
p
2
< br>y
p
1
y
p
1
y
p>
p
p
2
2
变式
3
、有一个四位数,把它从中间分成两半,得到前、后两个两位数,将前
面的两位
数末尾添一个
0
,然后加上前、后两个两位数的乘积,恰好等于
原来的四位数,又知道原数的个位数字是
5
,求这个四位数。
解:设四位数分成的前后两位数分别为
a
、
b
,则<
/p>
10
a
ab<
/p>
100
a
<
/p>
b
,
∴
(
a
1)(
b
90)
90
,∵
a
0
,∴
b
90
0
,
∵
b
是两位数,且个位
数字是
5
,∴
b
95
,则
a
1
18
,∴
a
19
。
故所求的四位数是
1995.
6