初中数学 不定方程及整数解

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例题精讲
我们曾经学过一元一次方程,例如,解这个方程可得.如果未知数的个数不只一个,而是二个或更多个,就变成为二元一次方程或多元一次方程,例如就是一个二元一次方程.这个方程有无数多组解.比如等.
这类未知数的个数多于方程的个数的方程(或方程组)就叫做不定方程(或方程组).初中范围内通常只讨论这类方程(组)的正整数解或整数解.
不定方程的问题主要有两大类:判断不定方程有无整数解或解的个数;如果不定方程有整数解,采取正确的方法,求出全部整数解.
(1)不定方程解的判定
如果方程的两端对同一个模(常数)不同余,显然,这个方程必无整数解.而方程如有解则解必为奇数、偶数两种,因而可以在奇偶分析的基础上应用同余概念判定方程有无整数解.
(2)不定方程的解法
不定方程没有统一的解法,常用的特殊方法有:配方法、因式(质因数)分解法、不等式法、
奇偶分析法和余数分析法.对方程进行适当的变形,并正确应用整数的性质是解不定方程的基本思路.
定理1:若二元一次不定方程,整数的最大公约数不能整除,则方程没有整数解.
定理2:若整数,互质,则方程有整数解,同时方程也有整数解.是方程的一个整数解,则是方程的一个整数解.
定理3:整系数方程有整数解.
定理2和定理3都是“裴蜀定理”的内容
定理4:如果满足整系数方程的一组整数解,则(其中为任意整数)也是满足上式的整数解.
这表明,满足方程的整数解有无穷组,并且在时,可选择为正(负)数,此时为相应的为负(正)数.这个结论可以通过把这组解直接代入已知方程进行证明.
由这个定理,只要能够观察出二元一次方程的一组整数解,就可以得到它的全部整数解.
例如,方程的一组解为,则此方程的所有整数解可表示为:
板块一  不定方程的整数解
【例1】求方程的整数解.
【巩固】的整数解.
【巩固】求方程的整数解:⑴;⑵
【例2】的所有正整数解.
【巩固】求方程的所有正整数解.
【巩固】的非负整数解.
【例3】的整数解.
【巩固】的整数解.
【例4】求方程组的正整数解.
【例5】求不定方程的整数解.
【例6】求方程的整数解.
【例7】35届美国中学数学竞赛题)满足联立方程
的正整数的组数是(  .
A    B  C    乌鲁木齐自由行D    E4
【例8】(第33届美国数学竞赛题)满足方程的正整数对的个数是(    .
A0 B1C2D)无限个(E)上述结论都不对
【例9】求不定方程的正整数解的组数.
【例10】求方程的整数解.
【例11】(原民主德国1982年中学生竞赛题)已知两个自然数及素数满足方程.证明:草原天路几月份去合适这时有.
板块二  证明不定方程无整数解
【例12】下列不定方程(组)中,没有整数解的是(  )
A.        B.
C.      D.
【例13】证明方程无整数解.
杭州千岛湖简介【例14】(第14届美国数学邀请赛题)不存在整数使方程成立。
【例15】求证:方程没有各不相同的正整数解.
板块三  不定方程的应用
【例16】某国硬币有分和分两种,问用这两种硬币支付分贷款,有多少种不同的方法?
【例17】华山门票预约大约年以前,我国古代数学家张丘建在他编写的《张丘建算经》里,曾经提出并解决了百钱买百鸡这个有名的数学问题:今有公鸡每只五个钱,母鸡每只三个钱,小鸡每个钱三只.用个钱买只鸡,问公鸡、母鸡、小鸡各买了多少只?
【例18】小明玩套圈游戏,套中小鸡一次得分,套中小猴一次得分,套中小狗一次得分.小明共套次,每次都套中了,每个小玩具都至少被套中一次.小明套次共得分,问:小鸡至少被套中几次?
【例19】把若干颗花生分给若干只猴子,如果每只猴子分颗,就剩下颗;如果每只猴子分颗,那么最后一只猴子得不到颗,那么,共有______只猴子,共有______颗花生.云南最值得去的景点排名
【例20】今有浓度为的甲、乙、丙三种盐水分别为克、克、.现要配制成浓度为的盐水克,问甲种盐水最多可用多少克?最少可用多少克?
【例21】甲、乙两个粮库原来各存有整数袋的粮食.如果从甲库调袋到乙库,则乙库存粮是甲库的倍;如果从乙库调若干袋到甲库,则甲库存粮是乙库的倍.问甲库原来最少存粮多少袋?

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