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二 元 一 次 不 定 方 程 的 求 解

二元一次不定方程的求解
有这么一道数论题:一个数的20倍减去1能被153整除,这样的自然数最小的是_______.
[分析]解答数论题的关键是把文字表达式转化为数字表达式,
x-,又假设我们可以设这样的数字为x,根据题意则有153(201) x a
-=(a为整数),即201531
201153
=+,显然在这个方程中,
x a
未知数的个数多于方程的个数,这样的方程我们成为二元一次不定方程,那这个题具体我们应该怎么去解答呢?通过观察,不难发现,20x的末尾数字一定是0,所以a最小为3,此时23
x=,从而符合条件的最小的自然数为23.
在这个题目讲解完后,我们可以拓展一道训练题:
一个数的20倍加7能被59整除,这样的自然数最小的是多少?
【归纳并拓展】同学们,大家可以看到,上面题目中涉及到的知识点一是数论中整除的知识,另一个更重要的知识点是二元一次不定方程的求解。

下面我们一起来学习二元一次方程的求解方法。

一般说来,二元一次不定方程有如下几种分析方法:
①倍数分析法;
②尾数分析法;
③奇偶分析法;
④从大数入手;
首先我们看第①种分析方法:倍数分析法
Eg1: 求二元一次不定方程3215a b +=的正整数解。

【分析】我们先观察下,在所给的方程中3a 和15都是3的倍数,所以2b 必是3的倍数,故b 最小为3.
当b=3时,a=3;
当6b =时,a=1.
符合条件的解就只有:3,3;1, 6.a b a b ====
接着我们再来学习第②种分析方法:尾数分析法
还是以一道例题来说明:
Eg2:求二元一次不定方程3523a b +=的正整数解。

【分析】我们先来审题,5b 的尾数只有两种情况:0和5.
I.)当5b 的尾数为0时,3a 的尾数一定得为3,所以a 可以为1,11….. 但是又要满足b 是正整数的条件,所以a=1,此时b=4;
II) 当5b 的尾数为5时,3a 的尾数一定得为8,所以a 可以为6,16…. 要满足整数解的条件,a 只能为6,此时b=1.
尾数分析法关键是从方程的各项的尾数入手。

下面是第③种分析方法:奇偶分析法
我们还是一道例题为例:
Eg3:求二元一次不定方程2311m n +=的正整数解。

【分析】通过观察方程,不难发现:方程的左边是23m n +,右边
是11(奇数),根据奇偶性分析(偶数+奇数=奇数),我们就能确定n 为奇数,于是n 可以为1,3,5,7…….
当1
m m n =时,=4;n=3时,=1.只有这两组才是符合原方程的解。

奇偶分析法关键是奇偶性分析(奇数+奇数=偶数,奇数+偶数=奇数,偶数+偶数=偶数),可要记牢了哦。

最后一种分析方法是:从大数入手。

这里仍然一道例题为例:
Eg4:求二元一次不定方程3523x y +=的整数解。

【分析】我们通过观察发现,35x y 与和为23,其中523y 与比较接近,我们开始尝试,进而求出此不定方程的解。

y 最大为4,此时1x =,接着往下试,
y 为3,2时,x 的值不符合题目条件,
y 为1时, 6.x =
所以符合条件的只有两组解:1,4;6, 1.x y x y ==== 以上我们一起学习了二元一次不定方程的四种分析方法,很多时候一道二元一次不定方程不止一种解法来解,可以用多种方法来解决,这里由于篇幅原因,就不一一累述。

【课后巩固】:1.求二元一次不定方程3x+11y=45的正整数解.
2.小张带了5角钱去买橡皮和铅笔,橡皮每块3分,铅笔每支1角1分,问5角钱刚好买几块橡皮和几支铅笔?。

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