不定方程(初二)及答案

巡山小妖精
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2021年02月13日 22:42
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-

2021年2月13日发(作者:难以抗拒的温柔)









< br>(




)




-CAL-FENGHAI-(2020YEAR- YICAI)_JINGBIAN




2010



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


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



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


a



y



y



t


0< /p>



(


a


,


b


)



整数)。



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



< p>
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



21


5



y




4


4


21


54


1



y



中的整数分离出来,得

< p>
x



5



y




< br>4


4


4


1



y


1



y


因为


5



y< /p>



x


都是整数,则


也是整数,设



k



k


为整数,则


4


4

< p>
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

< p>
、求方程


7


x



4


y



100


的正整数解。




x< /p>



4



4


t



x


< p>
4


解:通过观察得方程的一个特解:


< p>
,∴方程的通解是




t




y



18



7


t



y



18


整数),



2



4



4


t



1


3


17

< p>


x



y


为正整数,∴



,∴




t



< p>


4


7



18



7


t

< br>


1



t


为整数,∴


t



0

< br>,


1



2


,将它们分别代入通解,




x



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


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



19


t



0


25


2



x



y


为正整数,∴


< /p>


,∴




t





19


7



2


< p>
7


t



0



x



25

< br>


x



6



t




1



0


,∴原方程的正整数解为








y


< br>2



y



9



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

< p>


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,


0



y



20




∴依次取


y


=


20



19



18



17


代入


a



142



2


y


试算,


a


都不是正整数。


5



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


A



B


两种卡片,


A


卡片的单价是


2.16


元,


B


卡片的单价




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



y


,则


2.16


x



4.23


y



14.85




24


x



47


y



165


,可知:


y


是奇数,

< p>
y



3


的倍数;



3


∴当


y



3


时,


x

< p>


1


;当


y



9


时,显然不合题意;



∴小燕共买了


4


张卡片


.



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

< p>



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


,


y


,


z



0






4


t


< br>0





25



7


t



0


,且


t


为 整数可得


t



0




1




2




3


,将


t


的值代入通解



75



3


t



0



得:




x


,


y


,


z



=



0



25



75


),(


4



18


< p>
78


),(


8



11



81


),(


12



4



84


)。



变式


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



50



y



10



2


z



由于


y



10



2


z



0


,∴


0



z



5


,∴


z


只能取


0

< p>


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



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


),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

< p>


xyz



0

< p>
),



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


2


1


19


A




B




C




15


D




13



2


2



4


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



0



y



2


z



D




< br>4


、求方程


x


2



y


2


105


的正整数解。



解:∵


x


2



y


2



105


,∴


(


x



y

< p>
)(


x



y


)



3


< br>5



7





x



y


都是正整数,


x


y


,∴


x



y



x



y





x



y



105



x



y



35



x

< p>


y



21



x



y

< br>


13











< /p>


x



y



1



x


< p>
y



3



x



y


5



x



y



7



x< /p>



53



x



19



x



13



x



11



< p>









y



52



y



16



y



8


< /p>


y



4


变式


1


、方程


x


2



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



y



1991


C



(


x



y


)(


x



y


)



11



181


,∴






< p>
x



y



1991



x



y



1


< br>x



y




1



x



y




199 1



x



y< /p>



11



x



y



181











x



y

< br>



1991



x



y



1



x



y



181



x



y


< /p>


11



x



y




11



x



y

< p>



181


< p>





x



y



181


x


y




11





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




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


4


xy



2


px



2


py



p


2


< p>
p


2



< p>


(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

< p>


2


x



p



p


2



2


2





,∴








2


2



2


y



p



p



2

< br>y



p



1



y



p



1



y



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


< p>



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

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