小学六年级奥数 第八章 不定方程
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第八章不定方程
知识要点
如果方程(组)中未知数的个数多于方程的个数,此方程(组)称为不定方程(组)。如x+
y=10,
15
12
x a
y a
-=
⎧
⎨
+=
⎩
,
。
不定方程(组)的解是不确定的。一般地,如果没有给不定方程的制约
条件,那么它就有无限多个解。小学阶段主要涉及整系数不定方程的整数解。
关于参数方程,就是有时题中给的条件过少,就设一个未知数参与运算,这个参数不影响结果。
例1 (第五届“希望杯”邀请赛试题)一个两位数的中间加上一个0,得到的三位数比原两位数的8倍小1,原来的两位数是。
点拨根据题意,可由原来的两位数和变化后的三位数之间的数量关系列出方程。
解设原来的两位数是ab=10a+b,则新数是0
a b=100a+b。
依题意得 100a+b+1=8(10a+b)
即 20a+1=7b
所以 a=71 20 b-
因为a,b是整数,且1≤a≤9,0≤b≤9,
所以 a=1,b=3
即原来的两位数是13。
说明如果方程存在的解不止一个,则要逐一解出,并检验,千万不要漏掉或出现与题意相矛盾的解。
例2 (“迎春杯”邀请赛试题)某工厂为优秀职工发奖金,一等奖每人1800元,二等奖每人1200元,三等奖每人800元。每种奖都有人领,共有15名优秀职工领取奖金的总数为16000元,获一、二、三等奖的职工各有多少人?
点拨根据题意,一、二、三等奖人数之和等于15这一等量关系显而易见,而15名职工领取奖金的总和为16000元这一等量关系也给出,可列出方程。
解设一、二、三等奖依次有x人、y人、z人,则有
1800x+1200y+800z=16000
即 9x+6y+4z=80
又x+y+z=15,将z=15-x-y代入上式,得
9x+6y+60-4x-4y=80
整理得 5x+2y=20
又x,y,z是正整数,
解得 x=2,y=5,z=15-x-y=8。
答:获一等奖的有2人,二等奖的有5人,三等奖的有8人。
例3 100头驴驮100袋物品,一头大驴驮3袋,一头中驴驮2袋,两头小驴驮1袋。问:大、中、小驴各有多少头?
点拨这里要求三个未知量,我们可设出其中大、中驴的数,用含有它们的未知数的代数式表示小驴。
解设大驴x头,中驴y头,则小驴为(100-x-y)头。根据题意,有
3x+2y+100
2
x y
--
=100
6x+4y+100-x-y=200 5x+3y=100
x=1003
5
y
-
大驴x:20,17,14,11,8, 5, 2;
中驴y:0, 5,10,15,20,25,30;
小驴: 80,78,76,74,72,70,68。
例4 一位学生问老师:今年是2008年,你的年龄是多少岁?老师回答学生:我今年的年龄正好等于我出生那一年的年份的各位数字之和。请问老师今年多少岁?
点拨题目的等量关系,显而易见,又根据常理,2008年的学生问其老师的年龄,想必老师出生于19××年,所以只要设十位、个位上的数字,即可列不定方程,分析推理了。
解设老师出生年份的十位上数字为x,个位上数字为y,老师出生这一年为19xy年,则
2008-19xy=1+9+x+y
即108-(10x+y)=10+x+y
化简得98=11x+2y ①
由①得 x=982 11
y
-
根据题意,x,y均为大于等于O且小于等于9的整数;又因为98除以11的余数10,所以2y除以11也必须是余10,才能使x所取的值符合题意。所以y只能取5。
当y=5时,x=9825
11
-⨯
=8。
所以,今年老师的年龄为:1+9+8+5=23(岁)
或2008-1985=23(岁)
答:老师今年23岁。
例5 甲、乙两个自然数的乘积比甲数的平方小1995,满足此条件的自然数有多少组?
点拨根据题中给出的条件和要求,必须知道甲数与乙数,所以我们把这两个数设出来,列方程求解。
解设甲、乙两数为x,y。
x2-xy=1995
x×(x-y)=1995
因为x-y>0,则x>y。
将1995分解,求约数有1,3,5,7,15,19,21,35,57,95,105,133,285,
399,665,1995。所以满足上式的x ,y 共有以下八组:
19951994x y =⎧⎨=⎩,; 665662x y =⎧⎨=⎩,; 399394x y =⎧⎨=⎩,; 285278x y =⎧⎨=⎩,;
133118x y =⎧⎨=⎩,; 10586x y =⎧⎨=⎩,; 9574x y =⎧⎨=⎩
,; 5722x y =⎧⎨=⎩,。 例6 abc 是一个三位数,由a ,b ,c 三个数码组成的另外五个三位数之和等于1764。那么,三位数abc 是多少?
点拨 由a ,b ,c 组成的三位数有六个,它们的和可表示为(a +b +c )×222。
解 六个三位数之和为: abc +acb +bac +bca +cab +cba =(a +b +c)×200+(a +b +c)×20+(a +b +c )×2=(a +b +c )×222
1764<(a +b +c)×222<2764
8<a +b +c <12
故a +b +c 可为9,10,11。
(1)a +b +c =9时,222×9-1764=234,而2+3+4=9,符合题意。
(2)a +b +c =10时,222×10-1764=456,而4+5+6≠10,不符合题意。
(3)a +b +c =11时,222×11-1764=678,而6+7+8≠11,不符合题意。 故abc =234。
例7 某次英语竞赛原定一等奖10人、二等奖20人。现在将一等奖最后4人调整为二等奖,这样得二等奖的学生的平均分提高了1分,得一等奖的学生的平均分提高了3分。原来一等奖平均分比二等奖平均分多几分?
点拨 通常情况我们要想知道两个数的差,必须知道这两个数。故我们把这两个数设为x ,y ,只要求出(x -y)即可。
解 设原来一等奖的平均分是x 分,二等奖是y 分。
10x +20y =(10-4)×(x+3)+(20+4)×(y +1)
10x +20y =6x +18+24y +24
4x -4y =42
x -y =10.5
答:原来一等奖的平均分比二等奖平均分高10.5分。
例8 (河北省竞赛试题)甲、乙两个车间各有一批工人,如果甲车间给乙车间一部分人,甲车间人数是乙车间人数的1.5倍;如果乙车间给甲车间同样多的人后,甲车间人数就是乙车间人数的4倍。那么甲、乙车间的人数比是 。
点拨 本题可通过引入参数,列出方程求解。
解 设乙车间给甲车间x 人后,乙车间有a 人,甲车间有4a 人。如果甲车间给乙车间x 人,则甲车间有(4a -2x)人,乙车间有(a +2x)人。由题意可列方程: