Chuyên Đề: Giải Phương trình nghiệm nguyên
I-Phương trình nghiệm nguyên dạng:
ax + by = c (1) với a, b, c Z
1.Các định lÝ:
a. Định lÝ 1: Điều kiện cần và đủ để phương trình ax + by = c (trong đó a,b,c là các số nguyên khác 0 ) có nghiệm nguyên (a,b) là ước của c.
b.Định lÝ 2: Nếu (x0, y0) là một nghiệm nguyên của phương trình ax + by = c thì nó có vô số nghiệm nguyên và nghiệm nguyên (x,y) được cho bởi công thức:
Với t є Z, d = (a,b)
t d
a y y
t d
b x x
0
0
2.Cách giải:
Bước 1: Rút ẩn này theo ẩn kia (giả sử rút x theo y)
Bước 2: Dựa vào điều kiện nguyên của x, tính chất chia hết suy luận để tìm y
Bước 3: Thay y vào x sẽ tìm được nghiệm nguyên
Ví dụ 1: Giải phương trình nghiệm nguyên:
2x + 5y =7
Hướng dẫn:Ta có 2x + 5y =7 x = 2
5 7 y
x = 3 – 2y + 2 1 y
Do x, y nguyên nguyên. Đặt = t với (t є Z ) 2 1 y
2 1 y
y = 1 – 2t x = 3 – 2(1- 2t) + t = 5t + 1
Vậy nghiệm tổng quát của phương trình là:
x = 5t + 1
y = -2t +1 (t є Z )
Ví dụ 2: Giải phương trình nghiệm nguyên
6x – 15 y = 25
Hướng dẫn:
Ta thấy( 6,15 ) = 3 mà 3/25
ThuVienDeThi.com
Vậy không tồn tại x,y nguyên sao cho 6x- 15y = 25
Ví dụ 3: Tìm nghiệm nguyên dương của phương trình.
5x + 7y = 112
Hướng dẫn:
Ta có 5x + 7y = 112
x = = 22 - y + 5
7 112 y
5
2 2 y
Do x, y nguyên nguyên hay (2 – 2y) 5 2(1-y) 5; (2 , 5) = 1 5
2 2 y
(1-y) 5 hay (y-1) 5 . Đặt y-1 = 5t (t є Z )
y = 5t +1
thay y vào x ta có x = 21 – 7t
lại có x > 0; y > 0 5t + 1 > 0 t > - 5
1
21 – 7t > 0 t < 3
t = 2 ; 1 ; 0
Nếu t = 0 x = 21; y = 1
Nếu t = 1 x = 14; y = 6
Nếu t = 2 x = 7; y = 11
II. Phương trình nghiệm nguyên đưa về dạng
g (x1, x2,…., xn) . h (x1, x2,…., xn) = a (3) Với a є Z
1.Cách giải:
Đặt g (x1, x2,…., xn) = m (với m là ước của a)
h(x1, x2,…., xn) = a
m
Giải hệ: g (x1, x2,…., xn) = m
h(x1, x2,…., xn) = a
m
tìm được x1, x2,…., xn thử vào (3) ta được nghiệm của phương trình.
2.Chú ý:
-Nếu a = 0 ta có g (x1, x2,…., xn) = 0
h(x1, x2,…., xn) = 0
ThuVienDeThi.com
-Nếu a = p với p nguyên tố thì từ pt (3) ta có: g (x1, x2,…., xn) = p1
h(x1, x2,…., xn) = p2
Với 1 + 2 = a
Ví dụ 4: Tìm x, y є Z biết x – y + 2xy = 6
Hướng dẫn: Ta có x – y + 2xy = 6 2 x – 2y + 4 xy = 12
2 x – 2y + 4 xy –1 = 11 (2x – 1) + 2y(2x-1) = 11 (2x – 1) (2y + 1) = 11
Ta có 11 = 1.11= (-1)(-11) = 11.1 = (-11)(-1)
Ta có 2y + 1 = 1 (x; y) = (6; 0)
2x – 1 = 11
2y + 1 = -1 (x; y) = (-5; -1)
2x – 1 = -11
2y + 1 = 11 (x; y) = (1, 5)
2x – 1 = 1
2y + 1 = -11 (x; y) = ( 0; -6)
2x – 1 = -1
Ví dụ 5: Tìm nghiệm nguyên dương của phương trình: 1 + x + x2 + x3 = 2y
Hướng dẫn: Ta có 1 + x + x2 + x3 = 2y (1 + x) (1 + x2) = 2y
1 + x = 2 m và 1 + x2 = 2y – m (m nguyên dương)
x = 2 m – 1 x2 = 22m – 2 m +1 + 1
x2 = 2y – m - 1 x2 = 2y – m – 1
22m – 2m + 1 + 1 = 2 y – m - 1
2 y – m – 22m + 2m +1 = 2
Nếu m = 0 x = 0 ; y = 0 (t/m)
Nếu m > 0 2 y – m – 1 – 22m – 1 + 2m = 1 mà 22m – 1và 2m đều là số chẵn nên:
2 y – m – 1 lẻ 2 y – m – 1 = 1 y – m – 1 = 0 y = m + 1
2 m - 22m – 1 = 0 2 m = 22m – 1 m = 2m – 1 m = 1
y = 2 ; x = 1
Vậy (x, y) = (0; 0); (1; 2)
III. Phương trình nghiệm nguyên đưa về dạng
[g1 (x1, x2,…., xn)]2 + [g2 (x1, x2,…., xn)]2 + …+ [gn (x1, x2,…., xn)]2 = 0
ThuVienDeThi.com
Trên đây là phần đầu tài liệu — bấm Đọc sách để xem đầy đủ.