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6年级奥数不定方程

【例4】某人的生日月份数乘以31,生日的日期数乘以12,相加后得347,求此人的生日.
【分析】本题的隐含条件是:月份的取值[1,12],日期的取值[1,31].
【解答】设此人生日的月份数为x ,日期数y.根据题意可列方程31x+12y=347.
〈方法一〉〈方法二〉
特解:
答:此人的生日为5月16日.
【点评】求出通解后,要利用隐含条件求出符合题意的解.其中方法二是利用了同余的知识.
【实践】已知有一个三位数,如果它本身增加3,那么新的三位数的各位数字和就减少到原来的 ,求一切这样三位数的和.
【例5】(新加坡数学竞赛题)设正整数m,n满足 ,则m的最大值为.
【分析】把m用含有n的代数式表示,用分离整系数法,再结合整除的知识,求出m的最大值.
【解答】∵ ,∴ ,
由题意可得,n≠8,∴ ,
∵m,n为正整数,∴当n=9时,m有最大值为75.
【点评】此题是求最值的问题,利用分离整系数法是一种典型的常用方法.
【实践】(北京市数学竞赛题)有8个连续的正整数,其和可以表示成7个连续的正整数的和,但不能3个连续的正整数的和,那么这8个连续的正整数中最大数的最小值是.
【例6】我国古代数学家张建丘所著《算经》中的“百钱买百鸡”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?
由题意可知 解得 相应地
答:需要大客1车辆,小客车9辆;或需要大客车3辆,小客车6辆;或需要大客车5辆,小客车3辆;也可以只要大客车7辆,不要小客车.
【点评】一般来说实际问题通常取正整数解或者非负整数解.
【实践】某次考试共需做20道小题,对1道得8分,错一道扣5分,不做不得分.某生共得13分,他没做的题目有几道?
根据定理2, 是原方程的所有整数解.
(2)∵(5,10)=5,但5不能整除13,
∴根据定理1,原方程的无整数解.
【点评】先判断方程是否有整数解,多于系数不大的题目优先选用观察法寻找特解.求出的特解不同,同一个不定方程的解的形式可以不同,但它们所包含的全部解是一样的.
【实践】求下列不定方程的整数解(1) ;(2) .
【实践】如果1只兔可换2只鸡,2只兔可换3只鸭,5只兔可换7只鹅.某人用20只兔换得鸡、鸭、鹅共30只.问:其中的鸡、鸭、鹅各多少只?答案:(2,21,7)、(4,12,14)、(6,3,21)
【本讲重点】
求一次不定方程(组)的整数解
【知识梳理】
不定方程(组)是指未知数的个数多于方程的个数的方程(组),其特点是往往有无穷多个解,不能唯一确定.
重要定理:
设a、b、c、d为整数,则不定方程 有:
定理1若 且d不能整除c,则不定方程 没有整数解;
定理2若 是不定方程 且的一组整数解(称为特解),则 (t为整数)是方程的全部整数解(称为通解).(其中 ,且d能整除c).
【分析】分析:用x,y,z来表示鸡翁,鸡母,鸡雏的只数,则可列方程组:
如何解这个不定方程组翁,鸡母,鸡雏的只数分别为x,y,z.
(2)×3-(1)得:14x+8y=200,即7x+4y=100.
〈方法一〉
〈方法二〉
〈方法三〉
【点评】充分挖掘题目的隐含条件,进而求整数解.
【例2】求方程 的所有正整数解.
【分析】此方程的系数较大,不易用观察法得出特解.根据方程用y来表示x,再将含y的代数式分离出整系数部分,然后对分数系数部分进行讨论,赋予y不同的整数,寻找一个使分数系数部分成为正整数的y0,然后再求x0,写出通解,再解不等式组确定方程的正整数解.
【解答】∵(7,19)=1,根据定理2,原方程有整数解.
1.理解不定方程(组)的含义
2.掌握一次不定方程(组)的定理和相关解题方法
重点、难点
重点:不定方程定理的理解
难点:解不定方程方法与技巧的灵活运用
考点及考试要求
不定方程(组)是数论中的一个重要课题,不仅是数学竞赛,甚至在中考试卷中也常常出现.
教学内容
【写在前面】
不定方程(组)是数论中的一个重要课题,不仅是数学竞赛,甚至在中考试卷中也常常出现.对于不定方程(组),我们往往只求整数解,甚至是只求正整数解,加上条件限制后,解就可确定.有时还可以解决计数、求最值等方面的问题.二元一次不定方程是最简单的不定方程,一些复杂的不定方程(组)常常要转化为二元一次不定方程问题加以解决.
定理3若 是不定方程 , 的特解,则 是方程 的一个特解.(其中 ,且d能整除c).
求整系数不定方程 的正整数解,通常有以下步骤:
(1)判断有无整数解;
(2)求出一个特解;
(3)写出通解;
(4)有整数t同时要满足的条件(不等式组),代入命题(2)中的表达式,写出不定方程的正整数解.
解不定方程(组),需要依据方程(组)的特点,并灵活运用以下知识和方法:
龍腾学科教师辅导讲义
讲义编号LTJYsxsrl005
学员编号:LTJY001年级:六年级课时数:3
学员姓名:王窈瑾辅导科目:数学学科教师:孙仁龙
学科组长签名及日期
2015.01.14
教务长签名及日期
课题
一次不定方程(组)的整数解问题
授课时间:2015.01.15
备课时间:2015.01.02
教学目标
由原方程可得 ,
由此可观察出一组特解为x0=25,y0=2.
∴方程的通解为 .
其中 ∴ ∴ ∴
代入通解可得原方程的正整数解为
【点评】根据定理2解这类方程,若未知数的系数较大不容易观察出一组整数解时,可用一个未知数去表示另一个未知数,再利用整数的知识,这是解二元一次不定方程基本的方法,称为分离整系数法.这样就容易找出一组整数解来.
【实践】求方程 的正整数解.
【例3】大客车能容纳54人,小客车能容纳36人,现有378人要乘车,问需要大、小客车各几辆才能使每个人都能上车且各车都正好坐满.
【分析】本题是不定方程的应用,根据题意列出方程并求出非负整数解即可.
【解答】设需要大客车x辆,小客车y辆,根据题意可列方程 ,即 .
又(3,2)=1,根据定理2,原方程有整数解.易知 是一个特解,通解为
(1)分离整系数法;(2)穷举法;(3)因式分解法;(4)配方法;
(5)整数的整除性;(6)奇偶分析;(7)不等式分析;(8)乘法公式.
【学法指导】
【例1】求下列不定方程的整数解(1) ;(2) .
【分析】根据定理1、定理2确定方程的整数解.
【解答】(1)原方程变形为: ,观察得到 是 的一组整数解(特解),
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