小学奥数教程-不定方程与不定方程组 (含答案)

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2021年02月13日 22:44
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2021年2月13日发(作者:魔法盒子)




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>



判断何时有解;


有解时确定解的个数;



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













【题型】解答




3


【解析】




法一:


由原方程,

< br>易得



2x


< br>8



3y


x



4



y



因此,



y


的任意一个值,


都有一个


x


与之对应,


2


并且,此时


x



y


的值必定满足原方程,故这样 的


x



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





y


取值的 任意性,可知上述不定方程有无穷多组解.






y


k


方法二:


根据奇偶性知道


2x< /p>


是偶数,


8


为偶数,所以若想

< p>
2x



3y


< p>
8


成立,


y


必为偶数,< /p>




y



0



x


< p>
4


;当


y



2



x


< br>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













【题型】解答




【解析】





2x



6 y



2(x



3y)


,所以,不论


x



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













【题型】解答




【解析】





4



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



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



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













【题型】解答




【解析】




3x



5y



12



3x



3


的倍数,要想和为


12

< p>


3


的倍数)



5y


也为


3


的倍数,所 以


y



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













【题型】解答




【解析】




法一:


2x


是偶数,


要想和为


40


(偶数)



9y


也为偶数,



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



11


y



1288


的正整数解有多少组?



【考点】不定方程












【难度】


3













【题型】解答




【解析】




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



7


的倍数,所以


11


y


也是


7

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