五年级奥数全套专题系列:应用题
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不定方程与不定方程组
知识框架
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<
br>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,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: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: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:①判断何时有解;②有解时确定解的个数;③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(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)
重难点
(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
例题精讲
一、 利用整除性质解不定方程
【例 1】 求方程 2x-3y=8的整数解
【考点】不定方程
【解析】 方法一:由原方程,易得 2x=8+3y,x=4
+
3
y,因此,对y的任意一个值,都
2
有一个x与之对应,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
3
x4k
方程
的一组解,即原方程的解可表为:
2
,其中k为任意数.说明由y
yk
取值的任意性,可知上述不定方程有无穷多组解.
方法二:根据奇偶性知道2x是偶数,8为偶数,所以若想2x-3y=8成立,y必为
偶数,
当y=0,x=4;当y=2,x=7;当y=4,x=10……,本题有无穷多个解。
【答案】无穷多个解
【巩固】 求方程2x+6y=9的整数解
【考点】不定方程
【解析】 因为2x+6y=2(x+3y),
所以,不论x和y取何整数,都有2|2x+6y,但2
Œ
9,因
此,不论x和y取什
么整数,2x+6y都不可能等于9,即原方程无整数解.
说明:此题告诉我们并非所有的二元一次方程都有整数解。
【答案】无整数解
【例 2】 求方程4x+10y=34的正整数解
【考点】不定方程
【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 2x+5y=17,5y
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……
x=1时,17-2x=15,y=3,
x=6时,17-2x= 5,y=1,
x=11时,17-2x=17 -22,无解 <
br>
x1
x6
,
所以方程有两组整数解为:<
br>
y3y1
x1
x6<
br>,
【答案】
y3y1
【巩固】 求方程3x+5y=12的整数解
【考点】不定方程
【解析】 由3x+5y=12,3x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……
y=0时,12-5y=12,x=4,
x=3时,12-5y=12-15,无解
x4
所以方程的解为:
y0
x4
【答案】
y0
【例 3】
求
7x19y213
的所有正整数解.
【考点】不定方程
【解析】
按照顺序逻辑讨论,从y值讨论,由y=1开始,当y=2时,x=25,当y=9时,x=6.
【答案】x=25,y=2
X=6,y=9
【巩固】
求
6x22y90
的自然数解
【考点】不定方程
【解析】
按照顺序逻辑思维先考虑y的取值,当y=0时,x=15,当y=3时,x=4.
【答案】x=15,y=0
X=4,y=3
二、
利用余数性质解不定方程
【例 4】 求方程3x+5y=31的整数解
【考点】不定方程
【解析】 方法一:利用欧拉分离法,由原方程,得
x=
要使方程有整数解
1y
必须为整数.
3
1y
=10-4+1=7,故x=7,y=2
3
1y
=10-10+2=2,故x=2,y=5
3
1y
=10-16+3无解
3
315y
1y
,即 x=10-2y+,
3
3取y=2,得x=10-2y+
当y=5,得x=10-2y+
当y=8,得x=10-2
y+
x7
x2
,
所以方程的解为:
y2y5
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y=1,2y=2,2÷3=0……2(舍)
y=2,2y=4,4÷3=1……1(符合题意)
y=3,2y=6,6÷3=2(舍)
y=4,2y=8,8÷3=2……2(舍)
y=5,2y=10,10÷3=3……1(符合题意)
y=6,2y=12,12÷3=4(舍)
当y>6时,结果超过31,不符合题意。
x7
x2
,
所以方程的解为:
<
br>
y2
y5
x7
x2,
【答案】
y2y5
【巩固】 解方程
7x4y89
,(其中x、y均为正整数)
【考点】不定方程
【解析】 方法一:4y是4的倍数,和89除以4余1,所以
7x除以4余1(7÷4≡3),
7x4y89
,
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(x<13)
x=1,3x=3,3÷4≡3(舍)
x=2,3x=6,6÷4≡2(舍)
x=3,3x=9,9÷4≡1(符合题意)
x=4,3x=12,12÷4≡0(舍)
x=5,3x=15,15÷4≡3(舍)
x=6,3x=18,18÷4≡2(舍)
x=7,3x=21,21÷4≡1(符合题意)
x=8,3x=24,24÷4≡0(舍)
x=9,3x=27,27÷4≡3(舍)
x=10,3x=30,30÷4≡2(舍)
x=11,3x=33,33÷4≡1(符合题意)
x=12,3x=36,36÷4≡0(舍)
x3
x7<
br>
x11
,
,
所以方程的解为:
<
br>
y17y10y3
方法二:利用欧拉分离法,由原方程,
y
897x1x
222x
x1
44<
br>,的取值
x3
x7
x1
1
,
,
y17y10
y3
为4的倍数即可,所以方程的解为:
x3
x7
x11
,
,
【答案】
y17y10y3
【例 5】
求方程
5x3y22
的所有正整数解.
【考点】不定方程
【解析】 因为能被5整除的数的末位数字是0或者5,所以3y的末尾数字应为2或者7,所
以当y=4时,x=2.
【答案】x=2,y=4.
三、
解不定方程组
1800a1200b800c16000
【例 6】 解方
程
(其中
a
、
b
、
c
均为正整数)
abc15
【考点】不定方程【难度】3星【题型】解答
9a6b4c80
【解析】 根据等式的性质将第一个方程整理得
,根据消元的思想将第二个
abc15
式子扩大
4
倍相减后为:
(9a6b4c)4(abc)80415
,整理后得
5a2b20
,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
a2
时,
522b20
,
b5
,所以
c8
,当
a4<
br>时,
542b20
,
a2
b5
,所以无解。所以方程解为
b5
c8
a2
【答案】
b5
c8
1
5x3yz100
【例 7】
解不定方程
(其中x、y、z均为正整数)
3
xyz100
【考点】不定方程【难度】3星【题型】解答
15x9yz300
【解析】 根据等式的性质将第一个方程整理得
,根据消元思想与第二个
xyz100
式子相减得
14x
8y200
,根据等式的性质两边同时除以
2
得:
7x4y100<
br>,
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
x4
x8
x12
的倍数试值如下
y18,
y11,
y
4
z78
z81
z84
x4
x8
x12
【答案】
y18,
y11,
y4
<
br>z78
z81
z84
课堂检测
【随练1】
解不定方程:
2x9y40
(其中x,y均为正整数)
【考点】不定方程
【解析】 方法一:2x是偶数,要想和为40(偶数),9y也为偶数,
即y为偶数,也可以化
简方程
2x9y40
,
x
x
11
x2
,
y2y4
x11
x2
,
【答案】
<
br>
y2
y4
409xy
205y<
br>知道y为偶数,所以方程解为:
22
【随练2】
求不定方程
7x11y1288
的正整数解有多少组?
【考点】不定方程
【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
y7z
,原方程可变为x11z184
,
z
可以为1,2,3,……16.由于每一个
z<
br>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
家庭作业
【作业1】
求
2x3y7z34
的正整数解.
【考点】不定方程
【解析】 本题按照逻辑顺序思维,先确定z的值再讨论x与y的值
【答案】略
【作业2】 求x+2y+5z=18的自然数解
【考点】不定方程
【解析】 本题按照逻辑顺序思维,先讨论z的取值,因为5z的值变化较大
【答案】z分别等于0、1、2.共三组解
教学反馈
学生对本次课的评价
○特别满意 ○满意
○一般
家长意见及建议
家长签字:
分数、百分数应用题(一)
知识框架
一、 知识点概述:
分数应用题是研究数量之间份数关系的典
型应用题,一方面它是在整数应用题上的延续
和深化,另一方面,它有其自身的特点和解题规律.在解这
类问题时,分析中数量之间的关
系,准确找出“量”与“率”之间的对应是解题的关键.
关键
:分数应用题经常要涉及到两个或两个以上的量,我们往往把其中的一个量看作是
标准量.也称为:单位
“1”,进行对比分析。在几个量中,关键也是要找准单位“1”和对
应的百分率,以及对应量三者的关
系
例如:(1)a是b的几分之几,就把数b看作单位“1”.
1
(2)甲比乙多,乙比甲少几分之几?
8
19
191
方
法一:可设乙为单位“
1
”,则甲为
1
,因此乙比甲少
.
88
889
方法二:可设乙为
8
份,则甲为
9份,因此乙比甲少
19
1
.
9
二、
怎样找准分数应用题中单位“1”
(一)、部分数和总数
在同一整体中,部分数和
总数作比较关系时,部分数通常作为比较量,而总数则
作为标准量,那么总数就是单位“1”。
例如:
我国人口约占世界人口的几分之几?——世界人口是总数,我国人口是部分数,
世界人口就是单位“1”。
解答题关键:只要找准总数和部分数,确定单位“1”就很容易了。
(二)、两种数量比较
分数应用题中,两种数量相比的关键句非常多。有的是“比”字句,有
的则没有
“比”字,而是带有指向性特征的“占”、“是”、“相当于”。在含有“比”字的
关
键句中,比后面的那个数量通常就作为标准量,也就是单位“1”。
例如:六(2)班男生比女生多——就是以女生人数为标准(单位“1”),
解题关键:在另外一种没有比字的两种量相比的时候,我们通常找到分率,看
“占”谁的,“相当于”谁
的,“是”谁的几分之几。这个“占”,“相当于”,“是”
后面的数量——谁就是单位“!”。
(三)、原数量与现数量
有的关键句中不是很明显地带有一些指向性特征的词语,也
不是部分数和总数的
关系。这类分数应用题的单位“1”比较难找。需要将题目文字完善成我们熟悉的类
似
带“比”的文字,然后在分析。
例如:水结成冰后体积增加了,冰融化成水后,体积减少了。
完善后:水结成冰后体积增加了→ “水结成冰后体积比原来增加了”
→原来的
水是单位“1”
冰融化成水后,体积减少了→
“冰融化成水后,体积比原来减少了” →
原来的冰是单位“1”
解题关键:要结合语文知识将题目简化的文字丰富后在分析
重难点
(1) 寻找单位“1”。
(2) 理解量率对应。
(3) 抓住不变量。
例题精讲
【例 1】 一桶油第一次用去
1
,第二次
比第一次多用去20千克,还剩下22千克。原来这
5
桶油有多少千克?
【巩固】 一堆煤,第一次用去这堆煤的20%,第二次用去290千
克,这时剩下的煤比原来这
堆煤的一半还多10千克,求原来这堆煤共有多少千克?
【例 2】
缝纫机厂女职工占全厂职工人数的
多少人?
【巩固】 菜农张大伯卖一批大白菜,第一天卖出这批大白菜的
7
,比男职
工少144人,缝纫机厂共有职工
20
1
2
,第二天卖出余下的,
3
5
这时还剩下240千克大白菜未卖,这批大白菜共有多少千克?
【例 3】 男生人数是女生人数的
【巩固】
兄弟两人各有人民币若干元,其中弟的钱数是兄的
4
,男生人数是学生总人数的几分之几?
5
4
,若弟给兄4元,则弟的钱
5
数是兄的
2
,求兄弟两人原来各有多少元?
3
【例 4】 甲是乙的
【巩固】 某工
厂计划一月份生产一批零件,由于改进生产工艺,结果上半月生产了计划的
24
,乙是丙的,甲
是丙的的几分之几?
35
31
,下半月比上半月多生产了,这样全月实际生产了19
80个零件,一月份计划
55
生产多少个?
【例 5】 甲的
【巩固】
五(2)班有学生54人,男生人数的75%和女生人数的80%都参加了课外兴趣小组,
而未参加课外
兴趣小组的男、女生人数刚好相等,这个班男、女生各有多少人?
43
等于乙的,甲是乙的几分之几?
57
【例 6】 两种糖放在一起,其中软糖占
9
,再放入16块硬糖以后,软糖占两种糖
总数的
20
1
,求软糖有多少块?
4
【巩固】 小明看一本课外读物,读
了几天后,已读的页数是剩下页数的
1
,后来他又读了
8
20页,这时已读的
页数是剩下页数的
1
,这本课外读物共有多少页?
6
【例 7】 人合买一台彩电,老大出的
钱是其他两人出钱总数的
1
,老二出的钱是其他两人
2
出钱总数的
1
,老三比老二多出400元。问这台彩电多少钱?
3
【巩固】 条公路修了1000米后,剩下部分比全长的
【例 8】
两班共有96人,选出甲班人数的
3
少200米,这条公路全长多少米?
5
1
1
和乙班人数的,组成22人的数学兴趣小组,
5
4
问甲、乙两班
原来各有多少人?
【巩固】 某书店出售一种挂历,每售出1本可得18元利润。售出一部分后每本
减价10元出
售,全部售完。已知减价出售的挂历本数是减价前出售挂历本数的
这种挂历共获利
润2870元。书店共售出这种挂历多少本?
【例 9】 某工厂第一车间人数比第二车间的
2
。书店售完
3
4<
br>多16人,如果从第二车间调40人到第一车
5
间,这时两个车间的人数正好相等,原来
两个车间各有多少人?
【巩固】 老师买来一些本子和铅笔作奖品,已知本子本数与铅笔支数的比是4∶3,每位竞
赛
获奖的同学奖8本本子和5支铅笔,奖了7位同学后,剩下的本子本数与铅笔支
数的比是3∶4,老师买
来本子、铅笔各多少?
【例
10】 某区举行小学生春季运动会,其中某校参加的人数占运动员总人数的
1
,若
15
这个学校再去10名运动员,则该校人数占运动员总人数的
运动员多少人?这个学校原来
有多少人参加运动会?
2
,这次运动会共有
23
【巩固】 甲、乙、丙三人合作生产一批机器零
件,甲生产的零件数量的一半与乙生产的零
件的
3
相等,又等于丙生产零件数量的四分
之三,已知乙比丙多生产50个零件,
5
求这批零件共有多少个。
课堂检测
【随练1】
京新小学六年级有两个班共有学生90人,期末两个班共选出三好学生14人,其