小学奥数习题教案-2-2-3 不定方程与不定方程组.教师版.doc

1、3-2-3.不定方程与不定方程组.题库教师版page 1 of 4 教学目标教学目标 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

2、，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、定义：、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：、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。 3、研究不定方程要解决三个问题：、研究不定方程要解决三个问题：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（

3、能被 2、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） 例题精讲例题精讲 模块一、利用整除性质解不定方程 【例【例 1】 求方程求方程 2x3y8 的整数解的整数解 【考点】不定方程【难度】2 星【题型】解答 【解析】方法一方法一：由原方程，易得 2x83y，x4 3 2 y，因此，对 y 的任意一个值，都有一个 x 与之对应， 不定方程与不定方程组不定方程与不定方程组 3-2-3.不定方程与不定方程组.题库教师版page 2 of 4 并且，此时 x 与 y 的值必定满足原方程，故这样的 x 与 y 是原方程的一组解，即原方程的解可表为： 3 4 2 xk

4、yk ，其中 k 为任意数说明由 y 取值的任意性，可知上述不定方程有无穷多组解 方法二：方法二：根据奇偶性知道 2x 是偶数，8 为偶数，所以若想 2x3y8 成立，y 必为偶数， 当 y0，x4；当 y2，x7；当 y4，x10，本题有无穷多个解。 【答案】无穷多个解 【巩固】 求方程求方程 2x6y9 的整数解的整数解 【考点】不定方程【难度】2 星【题型】解答 【解析】因为 2x6y2(x3y)，所以，不论 x 和 y 取何整数，都有 2|2x6y，但 29，因此，不论 x 和 y 取什么整数，2x6y 都不可能等于 9，即原方程无整数解 说明：说明：此题告诉我们并非所有的二元一次方程

5、都有整数解。 【答案】无整数解 【例【例 2】 求方程求方程 4x10y34 的正整数解的正整数解 【考点】不定方程【难度】2 星【题型】解答 【解析】因为 4 与 10 的最大公约数为 2，而 2|34，两边约去 2 后，得 2x5y17，5y 的个位是 0 或 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 为 1、6、11、16 x1 时，172x15，y3， x6 时，172x 5，y1， x11 时，172x17 22，无解 所以方程有两组整数解为： 16 , 31 xx yy 【答案】 16 , 31 xx

6、 yy 【巩固】 求方程求方程 3x5y12 的整数解的整数解 【考点】不定方程【难度】2 星【题型】解答 【解析】由 3x5y12，3x 是 3 的倍数，要想和为 12（3 的倍数） ，5y 也为 3 的倍数，所以 y 为 3 的倍数即 可，所以 y 的取值为 0、3、6、9、12 y0 时，125y12，x4， x3 时，125y1215，无解 所以方程的解为： 4 0 x y 【答案】 4 0 x y 【巩固】 解不定方程：解不定方程：2940 xy（其中（其中 x,y 均为正整数）均为正整数） 【考点】不定方程【难度】2 星【题型】解答 【解析】方法一：2x 是偶数，要想和为 40（偶

7、数） ，9y 也为偶数，即 y 为偶数，也可以化简方程2940 xy ， 409 205 22 xy xy 知道 y 为偶数，所以方程解为： 112 , 24 xx yy 【答案】 112 , 24 xx yy 模块二、利用余数性质解不定方程 【例【例 3】 求不定方程求不定方程7111288xy的正整数解有多少组？的正整数解有多少组？ 3-2-3.不定方程与不定方程组.题库教师版page 3 of 4 【考点】不定方程【难度】3 星【题型】解答 【解析】本题无论x或是y，情况都较多，故不可能逐一试验检验可知 1288 是 7 的倍数，所以11y也是 7 的倍数，则y是 7 的倍数 设7yz，

8、原方程可变为11184xz，z可以为 1，2，3，16由于每一个z的值都确定了原 方程的一组正整数解，所以原方程共有 16 组正整数解 【答案】16 组 【例【例 4】 求方程求方程 3x5y31 的整数解的整数解 【考点】不定方程【难度】3 星【题型】解答 【解析】方法一：利用欧拉分离法，由原方程，得 x 315 3 y ，即x102y 1 3 y ，要使方程有整数解 1 3 y 必须为整数 取 y2，得 x102y 1 3 y 10417，故 x7，y2 当 y5，得 x102y 1 3 y 101022，故 x2，y5 当 y8，得 x102y 1 3 y 10163 无解 所以方程的解

9、为： 72 , 25 xx yy 方法二：利用余数的性质 3x 是 3 的倍数，和 31 除以 3 余 1，所以 5y 除以 3 余 1（2y 除以 3 余 1） ，根据这个情况用余数的和 与乘积性质进行判定为： 取 y1，2y2，2302（舍） y2，2y4，4311（符合题意） y3，2y6，632（舍） y4，2y8，8322（舍） y5，2y10，10331（符合题意） y6，2y12，1234（舍） 当 y6 时，结果超过 31，不符合题意。 所以方程的解为： 72 , 25 xx yy 【答案】 72 , 25 xx yy 【巩固】 解方程解方程7489xy， （其中（其中 x、y

10、 均为正整数）均为正整数） 【考点】不定方程【难度】3 星【题型】解答 【解析】方法一方法一：7489xy ，4y 是 4 的倍数，和 89 除以 4 余 1，所以 7x 除以 4 余 1（743） ，可以看成 3x 除以 4 余 1，根据这个情况用余数的和与乘积性质进行判定为（x13） x1，3x3，343（舍） x2，3x6，642（舍） x3，3x9，941（符合题意） x4，3x12，1240（舍） x5，3x15，1543（舍） x6，3x18，1842（舍） x7，3x21，2141（符合题意） x8，3x24，2440（舍） x9，3x27，2743（舍） x10，3x30，30

11、42（舍） 3-2-3.不定方程与不定方程组.题库教师版page 4 of 4 x11，3x33，3341（符合题意） x12，3x36，3640（舍） 所以方程的解为： 3711 , 17103 xxx yyy 方法二：利用欧拉分离法，由原方程， 8971 222 44 xx yx ， 1x 的取值为 4 的倍数即可， 所以方程的解为： 3711 , 17103 xxx yyy 【答案】 3711 , 17103 xxx yyy 模块三、解不定方程组 【例【例 5】 解方程解方程 1800120080016000 15 abc abc （其中其中 a、b、c 均为正整数均为正整数 ） 【考点

12、】不定方程【难度】3 星【题型】解答 【解析】根据等式的性质将第一个方程整理得 96480 15 abc abc ，根据消元的思想将第二个式子扩大 4 倍相 减后为：(9 64 )4()804 15abcabc ，整理后得5220ab，根据等式性质，2b为偶数， 20 为偶数，所以5a为偶数，所以a为偶数，当2a 时，52220b，5b ，所以8c ，当4a 时，54220b，5b ，所以无解。所以方程解为 2 5 8 a b c 【答案】 2 5 8 a b c 【例【例 6】 解不定方程解不定方程 1 53100 3 100 xyz xyz (其中其中 x、y、z 均为正整数均为正整数) 【考点】不定方程【难度】3 星【题型】解答 【解析】根据等式的性质将第一个方程整理得 159300 100 xyz xyz ，根据消元思想与第二个式子相减得 148200 xy ，根据等式的性质两边同时除以 2 得：7 4100 xy ，根据等式性质4y为 4 的倍数， 100 为 4 的倍数，所以7y为 4 的倍数，所以y为 4 的倍数试值如下 4812 18,11,4 788184 xxx yyy zzz 【答案】 4812 18,11,4 788184 xxx yyy zzz