1. Trang chủ
  2. » Giáo án - Bài giảng

Phuong trinh nghiem nguyen THCS

7 3 0

Đang tải... (xem toàn văn)

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Nội dung

1 I MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP GIẢI PHƯƠNG TRÌNH NGHIỆM NGUN DỰA VÀO TÍNH CHIA HẾT ĐƯA VỀ BÀI TỐN ƯỚC CỦA MỘT SỐ NGUN Ví dụ Tìm nghiệm nguyên phương trình: 3x  17 y  159 Lời giải Giả tồn số nguyên x, y thỏa mãn điều kiện: Dễ thấy: x  3;159  17 y   y   y  3k  k  Z  thay vào ta tìm x  53  17 k  x  53  17 k k  Z   y  3k Suy nghiệm phương trình là:  Ví dụ Tìm nghiệm nguyên phương trình: xy  x  y  Lời giải  x   3  x   1 Biến đổi phương trình thành: x  y  1  y    x  1 y  1    Từ dễ tìm nghiệm là:  x; y    4;  ,  2;  ,  0; 2  ;  2;  Ví dụ Tìm cặp số nguyên  x, y  thỏa mãn điều kiện:  x  2  y    xy  26  Lời giải Đặt z  y  , phương trình cho trở thành: 2  x   z   z   x  26    x  z   xz    từ suy x  z   U   Giải trường hợp thu cặp số  x, y  thỏa mãn điều kiện là:  x; y   1; 1 ,  3;3 ,  10;3 , 1; 8  Ví dụ 4: Tìm cặp số ngun  x, y  thỏa mãn điều kiện: x  x  1 x   x    y Lời giải Ta viết lại phương trình:  x  x  x  x    y Đặt: z  x  8x phương trình có dạng: 2 z  z    y  z  28 z  y   z    y  49   z  y   z  y    49 Nhận xét: y nghiệm  y nghiệm nên ta cần xét y  * Khi ta thấy: z  y   z  y  nên suy ra: z  y   1; 7; 49 tương ứng với giá trị 2z + 2y + ta có: z  y   49; 7;1 Giải trường hợp ý nhận xét (*) ta suy phương trình có nghiệm là:  0;  ,  1;  , 1;12  , 1; 12  ,  9;12  ,  9; 12  ,  8;  ,  7;  ,  4;12  ,  4; 12  Ví dụ 5: Tìm cặp số nguyên  x; y  thỏa mãn điều kiện:  x  y  1 xy  x  y     x  y  ( Đề thi tuyển sinh vào lớp 10 trường THPT chuyên KHTN – ĐHQG Hà Nội , 2014) Lời giải Ta viết lại phương trình:  x  y  1 xy  x  y    x  y  1    x  y  1 xy  x  y     x  y  ước x  y 1    xy  x  y    + Giải  x  y  ( Vô nghiệm)   xy    x  y  2  x  1    y  1  xy   xy  x  y    + Giải  x  y   1  x  y 1  x  y  x 1   y 1  xy  x  y    xy  + Giải  x  y   3  x  y  4 (vô nghiệm)   xy   xy  x  y   1  + Giải  Vậy:  x; y    1; 1 , 1;1 Ví dụ 6: Tìm cặp số nguyên x, y thỏa mãn điều kiện: x  xy  y  x  y   ( Đề thi tuyển sinh vào lớp 10 chuyên toán tin Amsterdam , 2018) Lời giải Ta viết lại phương trình: 16 y  y   y 1   y 1  x  x  y  1  y  y    x  2.2 x    y  y           Hay: 4y 1 y2  y   x    2     2  4x  y    y        2   x  y  x  y  1  2     Ta có trường hợp xảy ra:    y  2  2x  y   2x  y   TH1: 2 x  y   2  2 x  y  3   x  (loại)      TH2:  x  y  1  x  y  1  y 1     x  1  x  y    2x  3y  ( thỏa mãn)    y 1  x  y  2  x  y  2    TH3: 2 x  y    x  y   x   (loại)       x  y   2x  y   y  2 TH4: 2 x  y   1  2 x  y  2   x  ( thỏa mãn)    Vậy phương trình có nghiệm  x; y    1;1 , (2; 2) Ví dụ 7: Tìm cặp số ngun x, y thỏa mãn điều kiện: x3  y  91 Lời giải Ta viết lại phương trình:  x  y   x  xy  y   91  13.7 Vì 13,   x  xy  y  suy khả xảy là: x y7   x  y  13   2  x  xy  y  13  x  xy  y  Ta tìm nghiệm:  x; y    6;5  ,  5; 6  ,  4; 3 ,  3; 4  II BIỂU THỊ MỘT ẨN THEO ẨN CÒN LẠI RỒI DÙNG TÍNH CHẤT CHIA HẾT Ví dụ Tìm nghiệm nguyên phương trình: xy  x  y  Lời giải y2 Ta viết lại phương trình thành: x   1 y 1 y 1 Để x số nguyên chia hết cho y   y   3; y   1 từ ta tìm cặp nghiệm tương ứng :  x; y    4;  ,  2;  ,  0; 2  ,  2;  Ví dụ Tìm nghiệm nguyên phương trình: x3  xy   y  x Lời giải Ta viết lại phương trình: x  x   y  x   , để ý x   khơng phả nghiệm phương trình nên suy y  x2  x    x  x  2   x  2  x3  x  hay y x2 x2 , , để x, y  Z  x   U   Từ ta tìm x2  x; y    11;149  ,  7;39  ,  5; 43 ,  3; 29  ,  1; 1 , 1;1 y  x2  2x   trình là: nghiệm phương Ví dụ Tìm nghiệm ngun phương trình: x  y  xy  * Lời giải 3 Sử dụng đẳng thức: a  b   a  b   3ab  a  b  ta có: * tương đương với  x  y   xy  x  y   xy  Đặt x  y  a, xy  b với a, b  Z phương trình trở thành: a  3ab  b   a   b  3a  1  a  8 3a  Suy 27  a   3a   27 a   215 3a  Do 27 a    3a  1  a  a  1 3a  , suy điều kiện cần là: 215 3a  , ý 215  43.5 Từ ta tìm a  2, b  suy cặp nghiệm phương trình là:  x; y    0; 2  ,  2;  Chú ý: Với phương trình đưa ẩn x  y; xy x  y ; xy ta dung phép đặt ẩn phụ để chuyển thành tốn chia hết Ví dụ Tìm số nguyên dương x, y, z thỏa mãn: x    xy   z Lời giải: Từ giả thiết ta suy x  2 xy  hay y  x   xy  Ta có phân tích sau: hay  x  y   k  xy   với k  N * *Nếu k   x  y   k  xy     xy    x  y  xy    x  1 y  1   Điều vơ lí x, y  Vậy k    x  y   xy    x   y    Từ tìm  x; y    3;  ,  4;3 y  x    x  xy     x  y  suy  x  y  xy  Ví dụ Tìm cặp số nguyên  x, y  thỏa mãn điều kiện:  x  2  y    xy  26  Lời giải Đặt z  y  , phương trình cho trở thành:  x  2 2 z   z   x  26    x  z   xz    từ suy x  z   U (6) Giải trường hợp ta thu cặp số  x; y  thỏa mãn điều kiện là:  x; y   1; 1 ;  3;3 ;  10;3 ; 1; 8 III PHƯƠNG PHÁP XÉT SỐ DƯ KẾT HỢP TÍNH CHẤT CỦA SỐ NGUYÊN TỐ, SỐ CHÍNH PHƯƠNG Để giải tốt toán theo dạng xét số dư ta cần lưu ý đến tính chất : + am  bm  c  c  m a  md  +  a; b   d  b  nd  m; n    +  a; b   :  a  ab  b ;a    b ; a    a  ab  b ; b    a ; b    a  ab  b ; a  b   1, + Số phương khơng tận 2, 3, 7, + Số phương chia hết cho số nguyên tố p chia hết cho p + Số phương chia cho dư + Số phương chia cho dư + Số phương chia cho dư hoặc Ta xét ví dụ sau: Ví dụ Tìm nghiệm ngun phương trình: x   y  y Lời giải Ta viết lại phương trình thành: x   y  y  1 Ta thấy vế trái chia dư nên y  y  1 chia dư Từ suy y  3k  y   3k  thay vào ta tìm x  k  k  1 Vậy nghiệm phương trình là:  x  k  k  1 k     y  3k  Ví dụ Tìm số nguyên dương  x; y  thỏa mãn: x3  y  95  x  y  (Trích Đề tuyển sinh lớp 10 chuyên Toán ĐHSP Hà Nội, năm 2016) Lời giải Đặt d   x, y  ; d  suy x  ad ; y  bd với  a, b   Từ phương trình ta có: d  a  b   a  ab  b   95  a  b  Vì  a, b   nên  a  ab  b ; a  b    ab; a  b   Suy a  ab  b U (95) Nếu a  b2  ab   a  b2  ab    2a  b   3b  Một số phương chia dư 0; 1; Suy a, b5 điều trái với giả thiết  a, b   Vậy a  ab  b  19 , a  b   b  2; a  cặp số thỏa mãn: Từ tính cặp nghiệm phương trình là:  x; y   195;130  Ví dụ Tìm số nguyên tố x, y thỏa mãn điều kiện:  x    y  11y  x y  Lời giải Ta viết lại giả thiết thành: x 2 2     y  3   y  x y  y    x     y  3  y  x  y   Hay  x  y   x  y  1   x  y    x  1 x  1  y Suy  x  1 x  1 hay x  x  chia hết cho Mặt khác ta có: x    x  1  2 nên số x  1, x  chia hết cho Do  x  1 x  1  y  , mà y số nguyên tố nên y   y  Thay vào ta tìm x  Ví dụ Tìm số nguyên dương x, y thỏa mãn: x  y  13  x  y  Lời giải Đặt  x, y   d  suy x  ad , y  bd với a  b,  a, b   thay vào phương trình ta có: a d  b d  13  a d  b d   d  a  b   a  ab  b   13  a  b   13  a  b   a  ab  b  Ta lại có:  a  b , a  ab  b    a  b , ab    Thật giả sử  a  b , ab   d1   a  b  d1 giả sử a  d  b d1  ab  d1 Mà  a, b    d1  Như ta có: a2  b2 không chia hết cho a  ab  b Suy 13 a  ab  b  a  ab  b  13  a  3, b   x  15, y  Ví dụ 4 Tìm tất cặp số tự nhiên x, y thỏa mãn phương trình: 16 x  y  14 y 2 49  16 x  y2  7 17 Lời giải 2 Đặt x  a y  b ta viết lại phương trình thành 16 a  b  14b  49  16 17 a  b  7 2 Hay 16 a  b  14b  49  16  16  a  b  2  17.16 a  17  b  2 hay a  b  7 2 256 a  32  b     b   17   16 a  b     16 a  b   hay 16 x  y   4x  y  x 1  4 x  y  y  Tức  x  y  x  y   x, y số tự nhiên nên ta suy  Ví dụ Phương trình Pitago: Giải phương trình nghiệm nguyên: x  y  z  * Lời giải 2 Đặt  x, y, z   d phương trình trở thành  x    y    z   x12  y12  z12 d d d  Suy ta cần giải phương trình (*) trường hợp  x, y , z   Trong số x, y, z có số chẵn Nếu z chẵn x,y lẻ, x  y   mod  z  nên trường hợp xảy Suy x y số chẵn Ta giả sử x lẻ, y chẵn Ta có: x  z  y   z  y  z  y   z  y, z  y    z , z  y   suy z  y , z  y số phương lẻ Suy tồn số nguyên dương lẻ a,b cho     x  ab  zya  a2  b2   z  y  b  y     x  ab    a  b2  a  b,  a , b    z      a  b2   a  b2    c;   c  với a, b      Vậy nghiệm phương trình (*) là:  x; y; z    abc;   số nguyên dương lẻ, a  b c số nguyên dương Ta viết nghiệm tổng qt (*) theo cách:  x; y; z    2abc;  a2  b2  c;  a2  b2  c  Dùng điều kiện có nghiệm có phương tình bậc Ví dụ Tìm nghiệm ngun phương trình: x  xy  y  x  y Lời giải Ta viết lại phương trình thành: x  x  y  1  y  y  Coi phương trình bặc x điều kiện phương trình có nghiệm là: y  thay vào ta tìm cặp nghiệm phương   3 y  y      y     y 1 trình  x; y    0;  ,  0;1 , 1;  Ví dụ Tìm số ngun x, y thỏa mãn phương trình: x3  y  x y  y  13 Lời giải Đặt x  y  d với d  Z thay vào phương trình ta có: 2y  d   y3   y  d   1 y  13  8dy   5d  1 y  d  13    * Nếu d  y  13, x  26 Nếu d  ta coi (*) phương trình bậc y Điều kiện để phương trình có nghiệm là:    5d  1  32d  d  13   7d  10d  416d   Nếu d  1 7d  10d  416d   (không thỏa mãn) Nếu d  7d  10d  416d   7.64d  10d  416d   (không thỏa mãn) Xét d  0;1; 2;3 thử trực tiếp ta có d  thỏa mãn: Khi x  3; y  Vậy phương trình có nghiệm:  x; y    3;1 ,  26; 13  Ví dụ Tìm nghiệm ngun phương trình x  y  x  y    x  1 (Tuyển sinh vào lớp 10 chuyên Vĩnh Phúc, 2018) Lời giải Ta có: x2  y  x  y    x  1  x2   y  1 x   y  1  1 Để phương trình (1) có nghiệm ngun x  ' theo y phải số phương Ta có  '  y  y   y    y  y     y  1   ' phương nên  '  0;1; 4 + Nếu  '    y  1   y  thay vào phương trình (1), ta có x  x2  x   x  x  4    x  + Nếu  '    y  1   y  Z  y3  y  1 + Nếu  '    y  1    +Với y  , thay vào phương trình (1) ta có: x2  8x  16    x     x  + Với y  1 , thay vào phương trình (1) ta có x   x  Vậy phương trình có nghiệm nguyên:  x; y    0;1 ,  4;1 ,  4;3 ,  0; 1

Ngày đăng: 24/09/2021, 22:34

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w