二元一次不定方程的通解
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二元一次不定方程的通解
七年级下册学习了二元一次方程组,有一类题是求二元一次方程的整数解的问题,这在数学上有一专门名称叫做“不定方程”。如下题:
二元一次方程x+2y=6的正整数解的个数是()
A.4个
B. 3个
C. 2个
D.1个
初中阶段这个问题,都是用的“枚举法”。但是为了防止遗漏,我们现在要系统解决这个问题,就需要研究二元不定方程的通解。
当我们通过观察找出了该方程的一对特解x=x0
y=y0后,就可
以写出该方程的所有解了。
∵ ax+by=c……①
ax0+by0=c……②
①-② ∴a(x-x0)+b(y-y0)=0
即a(x-x0)=b(y0-y)
设a、b互质,那么,x-x0必含因子b,y0-y必含因子a。
∴x-x0=kb,y0-y=ka(k∈Z)
∴不定方程的通解为x=x0+bk
y=y0-ak (k∈Z)
以上题为例,观察得到方程x+2y=6的一对特解为x=2 y=2,
则该方程的通解为
x=2+2k
y=2-k(k∈Z)。由于是求正整数解,
故
2+2k>0
2-k>0(k∈Z)得 -1<k<2(k∈Z), ∴k=0,1
∴对应的解有两个:k=0时,x=2
y=2;k=1时,
x=4
y=1.
∴选择C。
这就系统解决了不定方程的相关问题。避免了解的遗漏问题。当然这不属于教学内容,可作为课外知识给学有兴趣、学有余力的学生研究。