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之前在微头条分享过用同余法解不定方程,但没说详细,今天详细说说。
首先,我们要理解同余的表达方式。如果:
a÷c……d
b÷c……d
以上字母均为整数,a÷c余d,b÷c也余d,则称a、b对于c同余,记作:a≡b(mod c) 例如18÷5……3,33÷5……3,则18≡33(mod 5),很容易记,mod 5可看作是除以5。
关于同余的四条递推性,在此不作详述。
下面直接以一道不定方程讲解同余的其中一个应用:
求方程4x+10y=34的正整数解
解:我们用余数分析法去探讨
原方程可化为:2x+5y=17 (其中0<y<4)
移顶得5y=17-2x
因为2x能被2整除,所以5y、17这两者对于2同余,即5y≡17(mod 2),因为17÷2……1,所以5y÷2也得余1,在1、2、3这三个整数中,y取1、3均满足要求,此时分别对应的x值为6、1。
当然了,因为知道17÷2和1÷2的余数相同,所以也可直接这样写:5y≡17≡1(mod 2)
很简单是不是?那就增加点难度,列和解一起。
某地用电收费的标准是:若每月用电不超过50度,则每度收5角;若超过50度,则超出部分按每度8角收费.某月甲用户比乙用户多交3元3角电费,这个月甲、乙各用了多少度电?(按整数度计费)
这道题我们要先分析怎样列方程:3元3角=33角,若甲乙用电都不超50度,则电费差应是5角的倍数,显然33不是5的倍数,所以这种情况不成立;若甲乙都超50度,则电费差应是8的倍数,也不成立;因此只能是甲超50度,乙不超50度。我们设未知数列出方程再求解即可:
设甲用x度,乙用y度,易知x>50,y<50。有:
50*5+(x-50)8-5y=33
化简得8x-5y=183
则8x≡183(mod 5)
即8x≡3(mod 5)
可见8x除以5余3,在x>50,y<50的限定条件内,只有x=51,y=45这组解符合。
因此甲用电51度,乙用45度。
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