Решите уравнение в целых числах 5x-12y=8

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для решения уравнения 5x12y=85 x minus 12 y equals 8 в целых числах воспользуемся методом подбора частного решения и общими свойствами линейных диофантовых уравнений. 1. Проверка разрешимости Уравнение вида ax+by=ca x plus b y equals c имеет решения в целых числах тогда и только тогда, когда число cc делится на НОД( a,ba comma b).

  • В данном случае a=5a equals 5, b=-12b equals negative 12. НОД( 5,125 comma 12) = 1. Так как 8 делится на 1, уравнение имеет бесконечное множество целых решений.

2. Нахождение частного решения Нам нужно найти любую пару целых чисел (x0,y0)open paren x sub 0 comma y sub 0 close paren, удовлетворяющую равенству 5x012y0=85 x sub 0 minus 12 y sub 0 equals 8. Выразим xx через yy: x=12y+85=10y+2y+5+35=2y+1+2y+35x equals the fraction with numerator 12 y plus 8 and denominator 5 end-fraction equals the fraction with numerator 10 y plus 2 y plus 5 plus 3 and denominator 5 end-fraction equals 2 y plus 1 plus the fraction with numerator 2 y plus 3 and denominator 5 end-fraction Чтобы xx был целым, выражение (2y+3)open paren 2 y plus 3 close paren должно делиться на 5.

  • Если y=1y equals 1, то 2(1)+35=1the fraction with numerator 2 open paren 1 close paren plus 3 and denominator 5 end-fraction equals 1 (целое число). Подставим y0=1y sub 0 equals 1 в исходное уравнение:
    5x12(1)=85 x minus 12 open paren 1 close paren equals 8 5x=205 x equals 20 x0=4x sub 0 equals 4

Частное решение: (4,1)open paren 4 comma 1 close paren. 3. Составление общего решения Общая формула для линейного диофантова уравнения ax+by=ca x plus b y equals c записывается так: x=x0+(bd)kx equals x sub 0 plus open paren b over d end-fraction close paren k y=y0(ad)ky equals y sub 0 minus open paren a over d end-fraction close paren k где d=НОД(a,b)d equals НОД open paren a comma b close paren, а kk — любое целое число ( kZk is an element of the integers). Подставим наши значения ( a=5,b=-12,d=1,x0=4,y0=1a equals 5 comma b equals negative 12 comma d equals 1 comma x sub 0 equals 4 comma y sub 0 equals 1):

  • x=4+(-12)k=412kx equals 4 plus open paren negative 12 close paren k equals 4 minus 12 k y=15ky equals 1 minus 5 k

(Примечание: знак перед kk можно менять на противоположный, так как kk пробегает все целые значения). Ответ: x=4+12kx equals 4 plus 12 k y=1+5ky equals 1 plus 5 kгде kk — любое целое число ( kZk is an element of the integers). Могу ли я помочь вам составить алгоритм для решения подобных уравнений с более сложными коэффициентами?

Форма ответа

Ваш аватар