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小升初数学专题复习教案:列不定方程解应用题.教师版
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列不定方程解应用题
教学目标
1、 熟练掌握不定方程的解题技巧
2、 能够根据题意找到等量关系设未知数解方程
3、 学会解不定方程的经典例题
知识精讲
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、运用不定方程解应用题步骤
1、根据题目叙述找到等量关系列出方程
2、根据解不定方程方法解方程
3、找到符合条件的解
模块一、不定方程与数论
【例 1】 把拆成两个正整数的和,一个是的倍数(要尽量小),一个是的倍数(要尽量大),求这两个数.
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 这是一道整数分拆的常规题.可设拆成的两个数分别为和,则有:,要让取最小值,取最大值.
可把式子变形为:,可见是整数,满足这一条件的最小为7,且当时,.
则拆成的两个数分别是和.
【答案】则拆成的两个数分别是和.
【巩固】 甲、乙二人搬砖,甲搬的砖数是的倍数,乙搬的砖数是的倍数,两人共搬了块砖.问:甲、乙二人谁搬的砖多?多几块?
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 设甲搬的是块,乙搬的是块.那么.观察发现和都是的倍数,所以也是的倍数.由于,所以只能为6或12.
时,得到;
时,此时不是整数,矛盾.
所以甲搬了块,乙搬了块,甲比乙搬得多,多块.
【答案】甲比乙搬得多,多块
【巩固】 现有足够多的角和角的邮票,用来付元的邮资,问角的邮票需要多少张?
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 设角和角的邮票分别有张和张,那么就有等量关系:.
尝试的取值,当取时,能取得整数,当再增大,取大于等于的数时,没有自然数解.所以角的邮票需要张.
【答案】角的邮票需要张
【例 2】 用十进制表示的某些自然数,恰等于它的各位数字之和的倍,则满足条件的所有自然数之和为___________________.
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【关键词】北大附中,资优博雅杯
【解析】 若是四位数,则,矛盾,四位以上的自然数也不可能。
若是两位数,则,也不可能,故只有三位数.
,化简得.由于,
所以或.时,,,或,;时,,.
所以所有自然数之和为.
【答案】所有满足条件的自然数之和为
模块二、不定方程与应用题
【例 3】 有两种不同规格的油桶若干个,大的能装千克油,小的能装千克油,千克油恰好装满这些油桶.问:大、小油桶各几个?
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 设有大油桶个,小油桶个.由题意得:
可知,所以.由于、必须为整数,所以相应的将的所有可能值代入方程,可得时,这一组整数解.
所以大油桶有个,小油桶有个.
小结:这道题在解答时,也可联系数论的知识,注意到能被5整除的数的特点,便可轻松求解.
【答案】大油桶有个,小油桶有个
【例 4】 在一次活动中,丁丁和冬冬到射击室打靶,回来后见到同学“小博士”,他们让“小博士”猜他们各命中多少次.“小博士”让丁丁把自己命中的次数乘以,让冬冬把自己命中的次数乘以,再把两个得数加起来告诉他,丁丁和冬冬算了一下是,“小博士”正确地说出了他们各自命中的次数.你知道丁丁和冬冬各命中几次吗?
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 设丁丁和冬冬分别命中了次和次,则:.可见除以4的余数为3,而且不能超过6,所以,.即丁丁命中了次,冬冬命中了次.
【答案】丁丁命中了次,冬冬命中了次
【巩固】 某人打靶,发共打了环,全部命中在环、环和环上.问:他命中环、环和环各几发?
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 假设命中10环发,7环发,5环发,则由⑵可知除以5的余数为3,所以、9……如果为9,则,所以只能为4,代入原方程组可解得,.所以他命中环发,环发,环发.
【答案】命中环发,环发,环发
【例 5】 某次聚餐,每一位男宾付元,每一位女宾付元,每带一个孩子付元,现在有的成人各带一个孩子,总共收了元,问:这个活动共有多少人参加(成人和孩子)?
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 设参加的男宾有人,女宾有人,则由题意得方程:,即,化简得.这个方程有四组解:,,和,
但是由于有的成人带着孩子,所以能被整除,检验可知只有后两组满足.
所以,这个活动共有人或人参加.
【答案】这个活动共有人或人参加
【巩固】 单位的职工到郊外植树,其中有男职工,也有女职工,并且有的职工各带一个孩子参加.男职工每人种棵树,女职工每人种棵树,每个孩子都种棵树,他们一共种了棵树,那么其中有多少名男职工?
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 因为有的职工各带一个孩子参加,则职工总人数是的倍数.设男职工有人,女职工有人.
则职工总人数是人,孩子是人.得到方程:,化简得:.因为男职工与女职工的人数都是整数,所以当时,;当时,;当,.其中只有是的倍数,符合题意,所以其中有12名男职工.
【答案】其中有12名男职工
【例 6】 张师傅每天能缝制件上衣,或者件裙裤,李师傅每天能缝制件上衣,或者件裙裤,两人天共缝制上衣和裙裤件,那么其中上衣是多少件?
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 如果天都缝制上衣,共可缝制件,实际上比这多缝制了件,这就要把上衣换成裙裤,张师傅每天可多换件,李师傅每天可多换件,设张师傅缝制裙裤天,李师傅缝制裙裤天,则:,整数解只有,.
因此共缝制裙裤件,上衣共件.
【答案】上衣共件
【巩固】 小花狗和波斯猫是一对好朋友,它们在早晚见面时总要叫上几声表示问候.若是早晨见面,小花狗叫两声,波斯猫叫一声;若是晚上见面,小花狗叫两声,波斯猫叫三声.细心的小娟对它们的叫声统计了天,发现它们并不是每天早晚都见面.在这天内它们共叫了声.问:波斯猫至少叫了多少声?
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 早晨见面小花狗和波斯猫共叫声,晚上见面共叫声.设在这15天内早晨见面次,晚上见面次.根据题意有:(,).
可以凑出,当时,;当时,;当时,.
因为小花狗共叫了 声,那么越大,小花狗就叫得越多,从而波斯猫叫得越少,所以当,时波斯猫叫得最少,共叫了(声).
【答案】叫了声
【例 7】 甲、乙两人生产一种产品,这种产品由一个配件与一个配件组成.甲每天生产300个配件,或生产150个配件;乙每天生产120个配件,或生产48个配件.为了在10天内生产出更多的产品,二人决定合作生产,这样他们最多能生产出多少套产品?
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 假设甲、乙分别有天和天在生产配件,则他们生产配件所用的时间分别为天和天,那么10天内共生产了配件个,共生产了配件
个.要将它们配成套,配件与配件的数量应相等,即,得到,则.
此时生产的产品的套数为,要使生产的产品最多,就要使得最大,而最大为10,所以最多能生产出套产品.
【答案】最多能生产出套产品
【巩固】 某服装厂有甲、乙两个生产车间,甲车间每天能生产上衣16件或裤子20件;乙车间每天能生产上衣18件或裤子24件.现在要上衣和裤子配套,两车间合作21天,最多能生产多少套衣服?
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 假设甲、乙两个车间用于生产上衣的时间分别为天和天,则他们用于生产裤子的天数分别为天和天,那么总共生产了上衣件,
生产了裤子件.
根据题意,裤子和上衣的件数相等,所以,即,即.那么共生产了套衣服.
要使生产的衣服最多,就要使得最小,则应最大,而最大为21,此时.故最多可以生产出套衣服.
【答案】最多可以生产出套衣服
【例 8】 有一项工程,甲单独做需要天完成,乙单独做需要天完成,丙单独做需要天完成,现在由甲、乙、丙三人同时做,在工作期间,丙休息了整数天,而甲和乙一直工作至完成,最后完成这项工程也用了整数天,那么丙休息了 天.
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 设完成这项工程用了天,其间丙休息了天.
根据题意可知:,,化简得.
由上式,因为与都是的倍数,所以必须是的倍数,所以是的倍数,在 的条件下,只有,一组解,即丙休息了天.
【答案】丙休息了天
【例 9】 实验小学的五年级学生租车去野外开展“走向大自然,热爱大自然”活动,所有的学生和老师共人恰好坐满了辆大巴车和辆中巴车,已知每辆中巴车的载客人数在人到人之间,求每辆大巴车的载客人数.
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 设每辆大巴车和中巴车的载客人数分别为人和人,那么有:.由于知道中巴车的载客人数,也就是知道了的取值范围,所以应该从入手.显然被除所得的余数与被除所得的余数相等,从个位数上来考虑,的个位数字只能为1或6,那么当的个位数是或时成立.由于的值在20与25之间,所以满足条件的,继而求得,所以大巴车的载客人数为人.
【答案】大巴车的载客人数为人
【巩固】 实验小学的五年级学生租车去野外开展“走向大自然,热爱大自然”活动,所有的学生和老师共人恰好坐满了辆大巴车和辆中巴车,已知每辆中巴车的载客人数在人到人之间,求每辆大巴车的载客人数.
【解析】 设大巴车和中巴车的载客人数分别为人和人,那么有:.
考虑等式两边除以7的余数,由于被除余,所以被除余,符合条件的有:、、、,所以,继而求得,所以大巴车的载客人数为人.
【答案】大巴车的载客人数为人
【巩固】 每辆大汽车能容纳54人,每辆小汽车能容纳36人.现有378人,要使每个人都上车且每辆车都装满,需要大、小汽车各几辆?
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 设需要大、小汽车分别为辆、辆,则有:,可化为.
可以看出是3的倍数,又不超过10,所以可以为0、3、6或9,将、3、6、9分别代入可知有四组解:;或;或;或
即需大汽车1辆,小汽车9辆;或大汽车3辆,小汽车6辆;或大汽车5辆,小汽车3辆;或大汽车7辆.
【答案】大汽车1辆,小汽车9辆;或大汽车3辆,小汽车6辆;或大汽车5辆,小汽车3辆;或大汽车7辆
【巩固】 小伟听说小峰养了一些兔和鸡,就问小峰:“你养了几只兔和鸡?”小峰说:“我养的兔比鸡多,鸡兔共条腿.”那么小峰养了多少兔和鸡?
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 这是一道鸡兔同笼问题,但由于已知鸡兔腿的总数,而不是鸡兔腿数的差,所以用不定方程求解.
设小峰养了只兔子和只鸡,由题意得:
即:,
这是一个不定方程,其可能整数解如下表所示:
由题意,且,均不为,所以,,也就是兔有只,鸡有只.
【答案】兔有只,鸡有只
【例 10】 一个家具店在1998年总共卖了213张床.起初他们每个月卖出25张床,之后每个月卖出16张床,最后他们每个月卖出20张床.问:他们共有多少个月是卖出25张床?
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【关键词】香港保良局亚洲区城市小学数学邀请赛
【解析】 设卖出25、16、20张床的月份分别为、、个月,则:
由⑴得,代入⑵得.
显然这个方程的正整数解只有,.
所以只有1个月是卖出25张床的.
【答案】只有1个月是卖出25张床的
【例 11】 五年级一班共有人,每人参加一个兴趣小组,共有、、、、五个小组.若参加组的有人,参加组的人数仅次于组,参加组、组的人数相同,参加组的人数最少,只有人.那么,参加组的有_______人.
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【关键词】希望杯,二试
【解析】 设参加组的有人,参加组、组的有人,则,
由题知,整理得;
由于,若,得,满足题意;若,则,与矛盾;
所以只有,符合条件,故参加组的有人.
【答案】参加组的有人
【例 12】 将一群人分为甲乙丙三组,每人都必在且仅在一组.已知甲乙丙的平均年龄分为,,.甲乙两组人合起来的平均年龄为;乙丙两组人合起来的平均年龄为.则这一群人的平均年龄为 .
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【关键词】我爱数学夏令营
【解析】 设甲乙丙三组分别有人,依提议有:
⑴⑵
由⑴化简可得,由⑵化简可得,所以;
因此,这一群人的平均年龄为.
【答案】
【例 13】 个大、中、小号钢珠共重克,大号钢珠每个重克,中号钢珠每个重克,小号钢珠每个重克.问:大、中、小号钢珠各有多少个?
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 设大、中、小号钢珠分别有个,个和个,则: ,得.可见是3的倍数,又是7的倍数,且小于30,所以只能为21,故,代入得,.所以大、中、小号钢珠分别有3个、3个和8个.
【答案】大、中、小号钢珠分别有3个、3个和8个
【巩固】 袋子里有三种球,分别标有数字,和,小明从中摸出12个球,它们的数字之和是.问:小明最多摸出几个标有数字的球?
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 设小明摸出标有数字,和的球分别为,,个,于是有
由,得,
由于,都是正整数,因此在⑶中,取时.取最大值,
所以小明最多摸出5个标有数字2的球.
【答案】最多摸出5个标有数字2的球
【例 14】 公鸡1只值钱5,母鸡一只值钱3,小鸡三只值钱1,今有钱100,买鸡100只,问公鸡、母鸡、小鸡各买几只?
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 设买公鸡、母鸡、小鸡各、、只,根据题意,得方程组 由②①,得,即:,因为、为正整数,所以不难得出应为的倍数,故只能为、、,从而相应的值分别为、、,相应的值分别为、、.所以,方程组的特殊解为,,,所以公鸡、母鸡、小鸡应分别买只、只、只或只、只、只或只、只、只.
【答案】公鸡、母鸡、小鸡应分别买只、只、只或只、只、只或只、只、只
【巩固】 小明玩套圈游戏,套中小鸡一次得分,套中小猴得分,套中小狗得分.小明共套了次,每次都套中了,每个小玩具都至少被套中一次,小明套次共得分.问:小明至多套中小鸡几次?
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 设套中小鸡次,套中小猴次,则套中小狗()次.根据得分可列方程:,化简后得.显然越小,越大. 将代入得,无整数解;若,,解得,所以小明至多套中小鸡次.
【答案】小明至多套中小鸡次
【例 15】 开学前,宁宁拿着妈妈给的元钱去买笔,文具店里的圆珠笔每支元,铅笔每支元.宁宁买完两种笔后把钱花完.请问:她一共买了几支笔?
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 (法一)由于题中圆珠笔与铅笔的数量都不知道,但总费用已知,所以可以根据不定方程分析两种笔的数量,进而得解.设她买了支圆珠笔,支铅笔,由题意列方程:,所以,因为均为整数,所以应该能被整除,又因为,所以或,当时,,,当时,,,宁宁共买了支笔或支笔.
(法二)换个角考虑:将“一支圆珠笔和一支铅笔”看成一对,分析宁宁可能买了几对笔,不妨设为对,余下的一定是圆珠笔与铅笔中的唯一一种.一对笔的售价为“元,由题意可知,,又为整数
(1) 当时,余款为,不能被或整除,这种情况不可能;
(2) 当时,余款为,能被整除,也就是说配对后,余下支圆珠笔.此时,宁宁买了支圆珠笔,支铅笔,共支笔.
(3) 当时,余款为,能被整除,也就是说配对后,余下支圆珠笔.此时,宁宁买了支圆珠笔,支铅笔,共支笔.
(4) 当时,余款为,不能被或整除,这种情况不可能,由上面的分析可知,宁宁共买了支笔或支笔.
【答案】宁宁共买了支笔或支笔
【巩固】 小华和小强各用角分买了若干支铅笔,他们买来的铅笔中都是分一支和分一支的两种,而且小华买来的铅笔比小强多.小华比小强多买来铅笔多少支.
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【关键词】迎春杯,预赛
【解析】 设买分一支的铅笔支,分一支的铅笔支.则:,是的倍数.用,,,,,,,,代入检验,只有,满足这一要求,得出相应的,.即小华买铅笔支,小强买铅笔支,小华比小强多买支.
【答案】小华比小强多买支
【例 16】 蓝天小学举行“迎春”环保知识大赛,一共有名男、女选手参加初赛,经过初赛、复赛,最后确定了参加决赛的人选.已知参加决赛的男选手的人数,占初赛的男选手人数的;参加决赛的女选手的人数,占初赛的女选手人数的,而且比参加初赛的男选手的人数多.参加决赛的男、女选手各有多少人?
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 由于参加决赛的男选手的人数,占初赛的男选手人数的;参加决赛的女选手的人数,占初赛时女选手人数的,所以参加初赛的男选手人数应是的倍数,参加初赛的女选手的人数应是的倍数.
设参加初赛的男生为人,参加初赛的女生为人.
根据题意可列方程:.
解得,或.
又因为参加决赛的女选手的人数,比参加决赛的男选手的人数多,也就是要比大,所以第一组解不合适,只有,满足.
故参加决赛的男选手为人,女选手为人.
【答案】男选手为人,女选手为人
【巩固】 今有桃个,分给甲、乙两班学生吃,甲班分到的桃有是坏的,其他是好的;乙班分到的桃有是坏的,其他是好的.甲、乙两班分到的好桃共有几个?
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 甲班分到的桃是的倍数,乙班分到的桃是的倍数,假设甲班分到桃个,乙班分到桃个.于是:,解得,,即甲班分到桃(个),乙班分到桃(个).所以,两班共分到好桃 (个).
【答案】两班共分到好桃个
【例 17】 甲、乙两人各有一袋糖,每袋糖都不到粒.如果甲给乙一定数量的糖后,甲的糖就是乙的倍;如果乙给甲同样数量的糖后,甲的糖就是乙的倍.甲、乙两人共有多少粒糖?
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 设甲、乙原有糖分别为粒、粒,甲给乙的数量为粒,则依题意有:
,且.整理得
由⑴得,代入⑵得,即.
因,故或.
若,则,,不合题意.
因而,对应方程组有唯一解,,.则甲、乙共有糖粒.
【答案】甲、乙共有糖粒
【巩固】 有两小堆砖头,如果从第一堆中取出块放到第二堆中去,那么第二堆将比第一堆多一倍.如果相反,从第二堆中取出若干块放到第一堆中去,那么第一堆将是第二堆的倍.问:第一堆中的砖头最少有多少块?
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 设第一堆砖有块,则根据第一个条件可得第二堆砖有块.
再设从第二堆中取出块放在第一堆后,第一堆将是第二堆的倍,可列方程:
,化简得,
那么.
因为是整数,与互质,所以应是的倍数,最小是,推知最小是,所以,第一堆中的砖头最少有块.
【答案】第一堆中的砖头最少有块
【例 18】 甲乙丙三个班向希望工程捐赠图书,已知甲班有人捐册,有人各捐册,其余都各捐册,乙班有人捐册,人各捐册,其余各捐册;丙班有人各卷册,人各捐册,其余各捐册。已知甲班捐书总数比乙班多册,乙班比丙班多册,各班捐书总数在册与册之间,问各班各有多少人?
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【关键词】华杯赛,复赛
【解析】 我们设甲班有人,乙班有人,丙班有人,那么三个班的捐书数目分别为:
,
,
,
根据题意有:,即有
又因为各班的捐书数目都在到之间,因此我们知道:捐书最多的甲班有,而捐书最少的丙班有,从而有
,于是有,所以有或。经检验,当时,不是整数,而当时,有,也就是说,甲乙丙三班人数分别为,,。
【答案】甲乙丙三班人数分别为,,
【例 19】 在新年联欢会上,某班组织了一场飞镖比赛.如右图,飞镖的靶子分为三块区域,分别对应分、分和分.每人可以扔若干次飞镖,脱靶不得分,投中靶子就可以得到相应的分数.若恰好投在两块(或三块)区域的交界线上,则得两块(或三块)区域中分数最高区域的分数.如果比赛规定恰好投中分才能获奖,要想获奖至少需要投中 次飞镖.
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【关键词】迎春杯,高年级组,复赛
【解析】 假设投中17分、11分、4分的次数分别为次、次和次,那么投中飞镖的总次数为次,而总得分为分,要想获奖,必须.
由于,得到.当的值一定后,要使最小,必须使尽可能大.
若,得到,此时无整数解;
若,得到,此时,,;
若,得到,此时最大为4,当时,这种情况下;
若,得到,此时,,;
若,得到,此时最大为6,当时,这种情况下;
若,得到,此时最大为9,当时,这种情况下;
若,得到,此时最大为8,当时,这种情况下.
经过比较可知的值最小为10,所以至少需要投中10次飞镖才能获奖.
【答案】至少需要投中10次飞镖才能获奖
模块三、不定方程与生活中的应用题
【例 20】 某地用电收费的标准是:若每月用电不超过度,则每度收角;若超过度,则超出部分按每度角收费.某月甲用户比乙用户多交元角电费,这个月甲、乙各用了多少度电?
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 3元3角即33角,因为既不是的倍数又不是的倍数,所以甲、乙两用户用电的情况一定是一个超过了50度,另一个则没有超过.由于甲用户用电更多,所以甲用户用电超过度,乙用户用电不足度.设这个月甲用电度,乙用电度.因为甲比乙多交角电费,所以有.容易看出,,可知甲用电度,乙用电度.
【答案】甲用电度,乙用电度
【巩固】 某区对用电的收费标准规定如下:每月每户用电不超过度的部分,按每度元收费;超过度而不超过度的部分,按每度元收费;超过度的部分按每度元收费.某月甲用户比乙用户多交电费元,乙用户比丙用户多交元,那么甲、乙、丙三用户共交电费多少元?(用电都按整度数收费)
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 由于丙交的电费最少,而且是求甲、乙电费的关键,先分析一下他的用电度数.因为乙用户比丙用户多交元,所以二者中必有一个用电度数小于度(否则差中不会出现元),丙用电少,所以丙用电度数小于度,乙用电度数大于度,但是不会超过度(否则甲、乙用电均超过度,其电费差应为的整数倍,而不会是元).
设丙用电()度,乙用电()度,由题意得:
所以是的倍数,又均为整数,且都大于小于
所以,
所以丙用电度,交电费元;乙交电费元,甲交电费元,三户共交电费元.
【答案】三户共交电费元
【例 21】 马小富在甲公司打工,几个月后又在乙公司兼职,甲公司每月付给他薪金元,乙公司每月付给他薪金元.年终,马小富从两家公司共获薪金元.他在甲公司打工 个月,在乙公司兼职 个月.
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 设马小富在甲公司打工月,在乙公司兼职月(,、都是不大于的自然数),则有,化简得.若为偶数,则的末位数字为,从而的末位数字必为,这时.但时,不是整数,不合题意,所以必为奇数.为奇数时,的末位数字为,从而的末位数字为,或.但时容易看出,与矛盾.所以,,代入得.
于是马小富在甲公司打工个月,在乙公司兼职个月.
【答案】在甲公司打工个月,在乙公司兼职个月
【例 22】 甲、乙、丙、丁、戊五人接受了满分为分(成绩都是整数)的测验.已知:甲得了分,乙得了最高分,丙的成绩与甲、丁的平均分相等,丁的成绩刚好等于五人的平均分,戊比丙多分.求乙、丙、丁、戊的成绩.
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 法一:方程法. 设丁的分数为分,乙的分数为分,那么丙的分数为分,戊的分数为分,根据“丁的成绩刚好等于五人的平均分”,有,所以.因为,所以,,得到,故,代入得.所以丁得分,丙得分,戊得分,乙得分.
法二:推理法.因为丁为五人的平均分,所以丁不是成绩最低的;丙的成绩与甲、丁的平均分相等,所以丙在甲与丁之间;又因为戊和乙都比丙的成绩高,所以乙、丙、丁、戊都不是最低分,那么甲的成绩是最低的.因为甲是分,所以丁可能是分或分(由丙的成绩与甲、丁的平均分相等知丁的得分是偶数),经检验丁得分时与题意不符,所以丁得分,则丙得分,戊得分,乙得分.
【答案】丁得分,则丙得分,戊得分,乙得分
【巩固】 有两个学生参加4次数学测验,他们的平均分数不同,但都是低于90分的整数.他们又参加了第5次测验,这样5次的平均分数都提高到了90分.求第5次测验两人的得分.(每次测验满分为100分)
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 设某一学生前4次的平均分为分,第5次的得分为分,则其5次总分为,于是.显然,故,解得.
由于为整数,可能为88和89,而且这两个学生前4次的平均分不同,所以他们前4次的平均分分别为88分和89分,那么他们第5次的得分分别为:分;分.
【答案】第5次的得分分别为:分;分
【例 23】 小明、小红和小军三人参加一次数学竞赛,一共有100道题,每个人各解出其中的60道题,有些题三人都解出来了,我们称之为“容易题”;有些题只有两人解出来,我们称之为“中等题”;有些题只有一人解出来,我们称之为“难题”.已知每个题都至少被他们中的一人解出,则难题比容易题多 道.
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】填空
【解析】 设容易题、中等题和难题分别有道、道、道,则,由得,即,所以难题比容易题多20道.
【答案】难题比容易题多20道
【例 24】 甲、乙两个同学在一次数学擂台赛中,试卷上有解答题、选择题、填空题各若干个,而且每个小题的分值都是自然数.结果公布后,已知甲做对了5道解答题,7道选择题,9道填空题,共得52分;乙做对了7道解答题,9道选择题,11道填空题,共得68分.问:解答题、选择题、填空题的每道小题各多少分?
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 设每道解答题为分,每道选择题为分,每道填空题为分,有,解得.因为、都是自然数,而且不为0,所以有,,或者,.分别代入原方程解得或者.所以解答题、选择题、填空题的每道小题的分数分别为4分、2分、2分或者3分、4分、1分.
【答案】每道小题的分数分别为4分、2分、2分或者3分、4分、1分
【例 25】 甲乙丙三人参加一个共有个选择题的比赛,计分办法是在分的基础上,每答对一题加分,答错一题扣分,不答既不扣分也不加分.赛完后发现根据甲所得总分可以准确算出他答对的题数,乙、丙二人所得总分相同,仅比甲少分,但乙丙答对的题数却互不相同.由此可知,甲所得总分最多为 .
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【关键词】我爱数学夏令营
【解析】 设乙做对道题,做错道题;丙做对道,做错道, 则有.,则有.要使得甲总分最高,由于乙丙仅比甲少1分,则乙丙也应尽可能总分最高,从而错题最少,其他的题全多.若,,则,,.此时乙得分为分,丙得分为分,甲得分为分.甲扣分,只能,别无其他方式,即只能错题空题.若,,则,,.此时乙得分为分,甲得分为分.这种得分不唯一,且得分不是最高,其他情况不可能超过分.综上所述,甲的总分为分.
【答案】甲的总分为分
【例 26】 某男孩在年月日说:“我活过的月数以及我活过的年数之差,到今天为止正好就是.”请问:他是在哪一天出生的?
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 设男孩的年龄为个年和个月,即个月,由此有方程式:,也就是,得到,由于而且是整数,所以,,,从年月日那天退回年又个月就是他的生日,为年月日.
【答案】年月日
【例 27】 某次演讲比赛,原定一等奖人,二等奖人,现将一等奖中的最后人调整为二等奖,这样得二等奖的学生的平均分提高了分,得一等奖的学生的平均分提高了分,那么原来一等奖平均分比二等奖平均分多________分.
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 设原来一等奖的平均分为分,二等奖的平均分为分,得:
,整理得,即,
所以原来一等奖平均分比二等奖平均分多分.
【答案】一等奖平均分比二等奖平均分多分
【例 28】 某次数学竞赛准备了支铅笔作为奖品发给一、二、三等奖的学生,原计划一等奖每人发给支,二等奖每人发给支,三等奖每人发给支,后来改为一等奖每人发支,二等奖每人发支,三等奖每人发支.那么获二等奖的有 人.
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 法一:
根据“后来改为一等奖每人发支”,可以确定获一等奖的人数小于.否则仅一等奖就要发不少于支铅笔,已超过支,这是不可能的.分别考虑一等奖有人或者人的情况:
①获一等奖有人时,改变后这人共多得支,那么得二等奖和三等奖的共少得了14支铅笔.
由于改变后二等奖多得1支,三等奖少得1支,所以三等奖应比二等奖多人,这样他们少得的铅笔数正好是一等奖多得的.但此时三等奖至少14人,他们的铅笔总数至少为,所以这种情况不可能发生.
②获一等奖有1人时,类似前面情况的讨论,可以确定获三等奖的人数比二等奖多
人,所以获二等奖的有(人).
经检验,获一等奖人,获二等奖人,获三等奖人符合题目要求,所以有3人获二等奖.
法二:
设获一、二、三等奖的人数分别有人、人、人,则有方程组:
由将消元,则有,即,显然该方程的正整数解只有,继而可得到.所以获二等奖的有3人.
【答案】获二等奖的有3人
列不定方程解应用题
教学目标
1、 熟练掌握不定方程的解题技巧
2、 能够根据题意找到等量关系设未知数解方程
3、 学会解不定方程的经典例题
知识精讲
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、运用不定方程解应用题步骤
1、根据题目叙述找到等量关系列出方程
2、根据解不定方程方法解方程
3、找到符合条件的解
模块一、不定方程与数论
【例 1】 把拆成两个正整数的和,一个是的倍数(要尽量小),一个是的倍数(要尽量大),求这两个数.
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 这是一道整数分拆的常规题.可设拆成的两个数分别为和,则有:,要让取最小值,取最大值.
可把式子变形为:,可见是整数,满足这一条件的最小为7,且当时,.
则拆成的两个数分别是和.
【答案】则拆成的两个数分别是和.
【巩固】 甲、乙二人搬砖,甲搬的砖数是的倍数,乙搬的砖数是的倍数,两人共搬了块砖.问:甲、乙二人谁搬的砖多?多几块?
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 设甲搬的是块,乙搬的是块.那么.观察发现和都是的倍数,所以也是的倍数.由于,所以只能为6或12.
时,得到;
时,此时不是整数,矛盾.
所以甲搬了块,乙搬了块,甲比乙搬得多,多块.
【答案】甲比乙搬得多,多块
【巩固】 现有足够多的角和角的邮票,用来付元的邮资,问角的邮票需要多少张?
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 设角和角的邮票分别有张和张,那么就有等量关系:.
尝试的取值,当取时,能取得整数,当再增大,取大于等于的数时,没有自然数解.所以角的邮票需要张.
【答案】角的邮票需要张
【例 2】 用十进制表示的某些自然数,恰等于它的各位数字之和的倍,则满足条件的所有自然数之和为___________________.
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【关键词】北大附中,资优博雅杯
【解析】 若是四位数,则,矛盾,四位以上的自然数也不可能。
若是两位数,则,也不可能,故只有三位数.
,化简得.由于,
所以或.时,,,或,;时,,.
所以所有自然数之和为.
【答案】所有满足条件的自然数之和为
模块二、不定方程与应用题
【例 3】 有两种不同规格的油桶若干个,大的能装千克油,小的能装千克油,千克油恰好装满这些油桶.问:大、小油桶各几个?
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 设有大油桶个,小油桶个.由题意得:
可知,所以.由于、必须为整数,所以相应的将的所有可能值代入方程,可得时,这一组整数解.
所以大油桶有个,小油桶有个.
小结:这道题在解答时,也可联系数论的知识,注意到能被5整除的数的特点,便可轻松求解.
【答案】大油桶有个,小油桶有个
【例 4】 在一次活动中,丁丁和冬冬到射击室打靶,回来后见到同学“小博士”,他们让“小博士”猜他们各命中多少次.“小博士”让丁丁把自己命中的次数乘以,让冬冬把自己命中的次数乘以,再把两个得数加起来告诉他,丁丁和冬冬算了一下是,“小博士”正确地说出了他们各自命中的次数.你知道丁丁和冬冬各命中几次吗?
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 设丁丁和冬冬分别命中了次和次,则:.可见除以4的余数为3,而且不能超过6,所以,.即丁丁命中了次,冬冬命中了次.
【答案】丁丁命中了次,冬冬命中了次
【巩固】 某人打靶,发共打了环,全部命中在环、环和环上.问:他命中环、环和环各几发?
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 假设命中10环发,7环发,5环发,则由⑵可知除以5的余数为3,所以、9……如果为9,则,所以只能为4,代入原方程组可解得,.所以他命中环发,环发,环发.
【答案】命中环发,环发,环发
【例 5】 某次聚餐,每一位男宾付元,每一位女宾付元,每带一个孩子付元,现在有的成人各带一个孩子,总共收了元,问:这个活动共有多少人参加(成人和孩子)?
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 设参加的男宾有人,女宾有人,则由题意得方程:,即,化简得.这个方程有四组解:,,和,
但是由于有的成人带着孩子,所以能被整除,检验可知只有后两组满足.
所以,这个活动共有人或人参加.
【答案】这个活动共有人或人参加
【巩固】 单位的职工到郊外植树,其中有男职工,也有女职工,并且有的职工各带一个孩子参加.男职工每人种棵树,女职工每人种棵树,每个孩子都种棵树,他们一共种了棵树,那么其中有多少名男职工?
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 因为有的职工各带一个孩子参加,则职工总人数是的倍数.设男职工有人,女职工有人.
则职工总人数是人,孩子是人.得到方程:,化简得:.因为男职工与女职工的人数都是整数,所以当时,;当时,;当,.其中只有是的倍数,符合题意,所以其中有12名男职工.
【答案】其中有12名男职工
【例 6】 张师傅每天能缝制件上衣,或者件裙裤,李师傅每天能缝制件上衣,或者件裙裤,两人天共缝制上衣和裙裤件,那么其中上衣是多少件?
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 如果天都缝制上衣,共可缝制件,实际上比这多缝制了件,这就要把上衣换成裙裤,张师傅每天可多换件,李师傅每天可多换件,设张师傅缝制裙裤天,李师傅缝制裙裤天,则:,整数解只有,.
因此共缝制裙裤件,上衣共件.
【答案】上衣共件
【巩固】 小花狗和波斯猫是一对好朋友,它们在早晚见面时总要叫上几声表示问候.若是早晨见面,小花狗叫两声,波斯猫叫一声;若是晚上见面,小花狗叫两声,波斯猫叫三声.细心的小娟对它们的叫声统计了天,发现它们并不是每天早晚都见面.在这天内它们共叫了声.问:波斯猫至少叫了多少声?
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 早晨见面小花狗和波斯猫共叫声,晚上见面共叫声.设在这15天内早晨见面次,晚上见面次.根据题意有:(,).
可以凑出,当时,;当时,;当时,.
因为小花狗共叫了 声,那么越大,小花狗就叫得越多,从而波斯猫叫得越少,所以当,时波斯猫叫得最少,共叫了(声).
【答案】叫了声
【例 7】 甲、乙两人生产一种产品,这种产品由一个配件与一个配件组成.甲每天生产300个配件,或生产150个配件;乙每天生产120个配件,或生产48个配件.为了在10天内生产出更多的产品,二人决定合作生产,这样他们最多能生产出多少套产品?
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 假设甲、乙分别有天和天在生产配件,则他们生产配件所用的时间分别为天和天,那么10天内共生产了配件个,共生产了配件
个.要将它们配成套,配件与配件的数量应相等,即,得到,则.
此时生产的产品的套数为,要使生产的产品最多,就要使得最大,而最大为10,所以最多能生产出套产品.
【答案】最多能生产出套产品
【巩固】 某服装厂有甲、乙两个生产车间,甲车间每天能生产上衣16件或裤子20件;乙车间每天能生产上衣18件或裤子24件.现在要上衣和裤子配套,两车间合作21天,最多能生产多少套衣服?
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 假设甲、乙两个车间用于生产上衣的时间分别为天和天,则他们用于生产裤子的天数分别为天和天,那么总共生产了上衣件,
生产了裤子件.
根据题意,裤子和上衣的件数相等,所以,即,即.那么共生产了套衣服.
要使生产的衣服最多,就要使得最小,则应最大,而最大为21,此时.故最多可以生产出套衣服.
【答案】最多可以生产出套衣服
【例 8】 有一项工程,甲单独做需要天完成,乙单独做需要天完成,丙单独做需要天完成,现在由甲、乙、丙三人同时做,在工作期间,丙休息了整数天,而甲和乙一直工作至完成,最后完成这项工程也用了整数天,那么丙休息了 天.
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 设完成这项工程用了天,其间丙休息了天.
根据题意可知:,,化简得.
由上式,因为与都是的倍数,所以必须是的倍数,所以是的倍数,在 的条件下,只有,一组解,即丙休息了天.
【答案】丙休息了天
【例 9】 实验小学的五年级学生租车去野外开展“走向大自然,热爱大自然”活动,所有的学生和老师共人恰好坐满了辆大巴车和辆中巴车,已知每辆中巴车的载客人数在人到人之间,求每辆大巴车的载客人数.
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 设每辆大巴车和中巴车的载客人数分别为人和人,那么有:.由于知道中巴车的载客人数,也就是知道了的取值范围,所以应该从入手.显然被除所得的余数与被除所得的余数相等,从个位数上来考虑,的个位数字只能为1或6,那么当的个位数是或时成立.由于的值在20与25之间,所以满足条件的,继而求得,所以大巴车的载客人数为人.
【答案】大巴车的载客人数为人
【巩固】 实验小学的五年级学生租车去野外开展“走向大自然,热爱大自然”活动,所有的学生和老师共人恰好坐满了辆大巴车和辆中巴车,已知每辆中巴车的载客人数在人到人之间,求每辆大巴车的载客人数.
【解析】 设大巴车和中巴车的载客人数分别为人和人,那么有:.
考虑等式两边除以7的余数,由于被除余,所以被除余,符合条件的有:、、、,所以,继而求得,所以大巴车的载客人数为人.
【答案】大巴车的载客人数为人
【巩固】 每辆大汽车能容纳54人,每辆小汽车能容纳36人.现有378人,要使每个人都上车且每辆车都装满,需要大、小汽车各几辆?
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 设需要大、小汽车分别为辆、辆,则有:,可化为.
可以看出是3的倍数,又不超过10,所以可以为0、3、6或9,将、3、6、9分别代入可知有四组解:;或;或;或
即需大汽车1辆,小汽车9辆;或大汽车3辆,小汽车6辆;或大汽车5辆,小汽车3辆;或大汽车7辆.
【答案】大汽车1辆,小汽车9辆;或大汽车3辆,小汽车6辆;或大汽车5辆,小汽车3辆;或大汽车7辆
【巩固】 小伟听说小峰养了一些兔和鸡,就问小峰:“你养了几只兔和鸡?”小峰说:“我养的兔比鸡多,鸡兔共条腿.”那么小峰养了多少兔和鸡?
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 这是一道鸡兔同笼问题,但由于已知鸡兔腿的总数,而不是鸡兔腿数的差,所以用不定方程求解.
设小峰养了只兔子和只鸡,由题意得:
即:,
这是一个不定方程,其可能整数解如下表所示:
由题意,且,均不为,所以,,也就是兔有只,鸡有只.
【答案】兔有只,鸡有只
【例 10】 一个家具店在1998年总共卖了213张床.起初他们每个月卖出25张床,之后每个月卖出16张床,最后他们每个月卖出20张床.问:他们共有多少个月是卖出25张床?
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【关键词】香港保良局亚洲区城市小学数学邀请赛
【解析】 设卖出25、16、20张床的月份分别为、、个月,则:
由⑴得,代入⑵得.
显然这个方程的正整数解只有,.
所以只有1个月是卖出25张床的.
【答案】只有1个月是卖出25张床的
【例 11】 五年级一班共有人,每人参加一个兴趣小组,共有、、、、五个小组.若参加组的有人,参加组的人数仅次于组,参加组、组的人数相同,参加组的人数最少,只有人.那么,参加组的有_______人.
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【关键词】希望杯,二试
【解析】 设参加组的有人,参加组、组的有人,则,
由题知,整理得;
由于,若,得,满足题意;若,则,与矛盾;
所以只有,符合条件,故参加组的有人.
【答案】参加组的有人
【例 12】 将一群人分为甲乙丙三组,每人都必在且仅在一组.已知甲乙丙的平均年龄分为,,.甲乙两组人合起来的平均年龄为;乙丙两组人合起来的平均年龄为.则这一群人的平均年龄为 .
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【关键词】我爱数学夏令营
【解析】 设甲乙丙三组分别有人,依提议有:
⑴⑵
由⑴化简可得,由⑵化简可得,所以;
因此,这一群人的平均年龄为.
【答案】
【例 13】 个大、中、小号钢珠共重克,大号钢珠每个重克,中号钢珠每个重克,小号钢珠每个重克.问:大、中、小号钢珠各有多少个?
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 设大、中、小号钢珠分别有个,个和个,则: ,得.可见是3的倍数,又是7的倍数,且小于30,所以只能为21,故,代入得,.所以大、中、小号钢珠分别有3个、3个和8个.
【答案】大、中、小号钢珠分别有3个、3个和8个
【巩固】 袋子里有三种球,分别标有数字,和,小明从中摸出12个球,它们的数字之和是.问:小明最多摸出几个标有数字的球?
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 设小明摸出标有数字,和的球分别为,,个,于是有
由,得,
由于,都是正整数,因此在⑶中,取时.取最大值,
所以小明最多摸出5个标有数字2的球.
【答案】最多摸出5个标有数字2的球
【例 14】 公鸡1只值钱5,母鸡一只值钱3,小鸡三只值钱1,今有钱100,买鸡100只,问公鸡、母鸡、小鸡各买几只?
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 设买公鸡、母鸡、小鸡各、、只,根据题意,得方程组 由②①,得,即:,因为、为正整数,所以不难得出应为的倍数,故只能为、、,从而相应的值分别为、、,相应的值分别为、、.所以,方程组的特殊解为,,,所以公鸡、母鸡、小鸡应分别买只、只、只或只、只、只或只、只、只.
【答案】公鸡、母鸡、小鸡应分别买只、只、只或只、只、只或只、只、只
【巩固】 小明玩套圈游戏,套中小鸡一次得分,套中小猴得分,套中小狗得分.小明共套了次,每次都套中了,每个小玩具都至少被套中一次,小明套次共得分.问:小明至多套中小鸡几次?
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 设套中小鸡次,套中小猴次,则套中小狗()次.根据得分可列方程:,化简后得.显然越小,越大. 将代入得,无整数解;若,,解得,所以小明至多套中小鸡次.
【答案】小明至多套中小鸡次
【例 15】 开学前,宁宁拿着妈妈给的元钱去买笔,文具店里的圆珠笔每支元,铅笔每支元.宁宁买完两种笔后把钱花完.请问:她一共买了几支笔?
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 (法一)由于题中圆珠笔与铅笔的数量都不知道,但总费用已知,所以可以根据不定方程分析两种笔的数量,进而得解.设她买了支圆珠笔,支铅笔,由题意列方程:,所以,因为均为整数,所以应该能被整除,又因为,所以或,当时,,,当时,,,宁宁共买了支笔或支笔.
(法二)换个角考虑:将“一支圆珠笔和一支铅笔”看成一对,分析宁宁可能买了几对笔,不妨设为对,余下的一定是圆珠笔与铅笔中的唯一一种.一对笔的售价为“元,由题意可知,,又为整数
(1) 当时,余款为,不能被或整除,这种情况不可能;
(2) 当时,余款为,能被整除,也就是说配对后,余下支圆珠笔.此时,宁宁买了支圆珠笔,支铅笔,共支笔.
(3) 当时,余款为,能被整除,也就是说配对后,余下支圆珠笔.此时,宁宁买了支圆珠笔,支铅笔,共支笔.
(4) 当时,余款为,不能被或整除,这种情况不可能,由上面的分析可知,宁宁共买了支笔或支笔.
【答案】宁宁共买了支笔或支笔
【巩固】 小华和小强各用角分买了若干支铅笔,他们买来的铅笔中都是分一支和分一支的两种,而且小华买来的铅笔比小强多.小华比小强多买来铅笔多少支.
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【关键词】迎春杯,预赛
【解析】 设买分一支的铅笔支,分一支的铅笔支.则:,是的倍数.用,,,,,,,,代入检验,只有,满足这一要求,得出相应的,.即小华买铅笔支,小强买铅笔支,小华比小强多买支.
【答案】小华比小强多买支
【例 16】 蓝天小学举行“迎春”环保知识大赛,一共有名男、女选手参加初赛,经过初赛、复赛,最后确定了参加决赛的人选.已知参加决赛的男选手的人数,占初赛的男选手人数的;参加决赛的女选手的人数,占初赛的女选手人数的,而且比参加初赛的男选手的人数多.参加决赛的男、女选手各有多少人?
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 由于参加决赛的男选手的人数,占初赛的男选手人数的;参加决赛的女选手的人数,占初赛时女选手人数的,所以参加初赛的男选手人数应是的倍数,参加初赛的女选手的人数应是的倍数.
设参加初赛的男生为人,参加初赛的女生为人.
根据题意可列方程:.
解得,或.
又因为参加决赛的女选手的人数,比参加决赛的男选手的人数多,也就是要比大,所以第一组解不合适,只有,满足.
故参加决赛的男选手为人,女选手为人.
【答案】男选手为人,女选手为人
【巩固】 今有桃个,分给甲、乙两班学生吃,甲班分到的桃有是坏的,其他是好的;乙班分到的桃有是坏的,其他是好的.甲、乙两班分到的好桃共有几个?
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 甲班分到的桃是的倍数,乙班分到的桃是的倍数,假设甲班分到桃个,乙班分到桃个.于是:,解得,,即甲班分到桃(个),乙班分到桃(个).所以,两班共分到好桃 (个).
【答案】两班共分到好桃个
【例 17】 甲、乙两人各有一袋糖,每袋糖都不到粒.如果甲给乙一定数量的糖后,甲的糖就是乙的倍;如果乙给甲同样数量的糖后,甲的糖就是乙的倍.甲、乙两人共有多少粒糖?
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 设甲、乙原有糖分别为粒、粒,甲给乙的数量为粒,则依题意有:
,且.整理得
由⑴得,代入⑵得,即.
因,故或.
若,则,,不合题意.
因而,对应方程组有唯一解,,.则甲、乙共有糖粒.
【答案】甲、乙共有糖粒
【巩固】 有两小堆砖头,如果从第一堆中取出块放到第二堆中去,那么第二堆将比第一堆多一倍.如果相反,从第二堆中取出若干块放到第一堆中去,那么第一堆将是第二堆的倍.问:第一堆中的砖头最少有多少块?
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 设第一堆砖有块,则根据第一个条件可得第二堆砖有块.
再设从第二堆中取出块放在第一堆后,第一堆将是第二堆的倍,可列方程:
,化简得,
那么.
因为是整数,与互质,所以应是的倍数,最小是,推知最小是,所以,第一堆中的砖头最少有块.
【答案】第一堆中的砖头最少有块
【例 18】 甲乙丙三个班向希望工程捐赠图书,已知甲班有人捐册,有人各捐册,其余都各捐册,乙班有人捐册,人各捐册,其余各捐册;丙班有人各卷册,人各捐册,其余各捐册。已知甲班捐书总数比乙班多册,乙班比丙班多册,各班捐书总数在册与册之间,问各班各有多少人?
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【关键词】华杯赛,复赛
【解析】 我们设甲班有人,乙班有人,丙班有人,那么三个班的捐书数目分别为:
,
,
,
根据题意有:,即有
又因为各班的捐书数目都在到之间,因此我们知道:捐书最多的甲班有,而捐书最少的丙班有,从而有
,于是有,所以有或。经检验,当时,不是整数,而当时,有,也就是说,甲乙丙三班人数分别为,,。
【答案】甲乙丙三班人数分别为,,
【例 19】 在新年联欢会上,某班组织了一场飞镖比赛.如右图,飞镖的靶子分为三块区域,分别对应分、分和分.每人可以扔若干次飞镖,脱靶不得分,投中靶子就可以得到相应的分数.若恰好投在两块(或三块)区域的交界线上,则得两块(或三块)区域中分数最高区域的分数.如果比赛规定恰好投中分才能获奖,要想获奖至少需要投中 次飞镖.
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【关键词】迎春杯,高年级组,复赛
【解析】 假设投中17分、11分、4分的次数分别为次、次和次,那么投中飞镖的总次数为次,而总得分为分,要想获奖,必须.
由于,得到.当的值一定后,要使最小,必须使尽可能大.
若,得到,此时无整数解;
若,得到,此时,,;
若,得到,此时最大为4,当时,这种情况下;
若,得到,此时,,;
若,得到,此时最大为6,当时,这种情况下;
若,得到,此时最大为9,当时,这种情况下;
若,得到,此时最大为8,当时,这种情况下.
经过比较可知的值最小为10,所以至少需要投中10次飞镖才能获奖.
【答案】至少需要投中10次飞镖才能获奖
模块三、不定方程与生活中的应用题
【例 20】 某地用电收费的标准是:若每月用电不超过度,则每度收角;若超过度,则超出部分按每度角收费.某月甲用户比乙用户多交元角电费,这个月甲、乙各用了多少度电?
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 3元3角即33角,因为既不是的倍数又不是的倍数,所以甲、乙两用户用电的情况一定是一个超过了50度,另一个则没有超过.由于甲用户用电更多,所以甲用户用电超过度,乙用户用电不足度.设这个月甲用电度,乙用电度.因为甲比乙多交角电费,所以有.容易看出,,可知甲用电度,乙用电度.
【答案】甲用电度,乙用电度
【巩固】 某区对用电的收费标准规定如下:每月每户用电不超过度的部分,按每度元收费;超过度而不超过度的部分,按每度元收费;超过度的部分按每度元收费.某月甲用户比乙用户多交电费元,乙用户比丙用户多交元,那么甲、乙、丙三用户共交电费多少元?(用电都按整度数收费)
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 由于丙交的电费最少,而且是求甲、乙电费的关键,先分析一下他的用电度数.因为乙用户比丙用户多交元,所以二者中必有一个用电度数小于度(否则差中不会出现元),丙用电少,所以丙用电度数小于度,乙用电度数大于度,但是不会超过度(否则甲、乙用电均超过度,其电费差应为的整数倍,而不会是元).
设丙用电()度,乙用电()度,由题意得:
所以是的倍数,又均为整数,且都大于小于
所以,
所以丙用电度,交电费元;乙交电费元,甲交电费元,三户共交电费元.
【答案】三户共交电费元
【例 21】 马小富在甲公司打工,几个月后又在乙公司兼职,甲公司每月付给他薪金元,乙公司每月付给他薪金元.年终,马小富从两家公司共获薪金元.他在甲公司打工 个月,在乙公司兼职 个月.
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 设马小富在甲公司打工月,在乙公司兼职月(,、都是不大于的自然数),则有,化简得.若为偶数,则的末位数字为,从而的末位数字必为,这时.但时,不是整数,不合题意,所以必为奇数.为奇数时,的末位数字为,从而的末位数字为,或.但时容易看出,与矛盾.所以,,代入得.
于是马小富在甲公司打工个月,在乙公司兼职个月.
【答案】在甲公司打工个月,在乙公司兼职个月
【例 22】 甲、乙、丙、丁、戊五人接受了满分为分(成绩都是整数)的测验.已知:甲得了分,乙得了最高分,丙的成绩与甲、丁的平均分相等,丁的成绩刚好等于五人的平均分,戊比丙多分.求乙、丙、丁、戊的成绩.
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 法一:方程法. 设丁的分数为分,乙的分数为分,那么丙的分数为分,戊的分数为分,根据“丁的成绩刚好等于五人的平均分”,有,所以.因为,所以,,得到,故,代入得.所以丁得分,丙得分,戊得分,乙得分.
法二:推理法.因为丁为五人的平均分,所以丁不是成绩最低的;丙的成绩与甲、丁的平均分相等,所以丙在甲与丁之间;又因为戊和乙都比丙的成绩高,所以乙、丙、丁、戊都不是最低分,那么甲的成绩是最低的.因为甲是分,所以丁可能是分或分(由丙的成绩与甲、丁的平均分相等知丁的得分是偶数),经检验丁得分时与题意不符,所以丁得分,则丙得分,戊得分,乙得分.
【答案】丁得分,则丙得分,戊得分,乙得分
【巩固】 有两个学生参加4次数学测验,他们的平均分数不同,但都是低于90分的整数.他们又参加了第5次测验,这样5次的平均分数都提高到了90分.求第5次测验两人的得分.(每次测验满分为100分)
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 设某一学生前4次的平均分为分,第5次的得分为分,则其5次总分为,于是.显然,故,解得.
由于为整数,可能为88和89,而且这两个学生前4次的平均分不同,所以他们前4次的平均分分别为88分和89分,那么他们第5次的得分分别为:分;分.
【答案】第5次的得分分别为:分;分
【例 23】 小明、小红和小军三人参加一次数学竞赛,一共有100道题,每个人各解出其中的60道题,有些题三人都解出来了,我们称之为“容易题”;有些题只有两人解出来,我们称之为“中等题”;有些题只有一人解出来,我们称之为“难题”.已知每个题都至少被他们中的一人解出,则难题比容易题多 道.
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】填空
【解析】 设容易题、中等题和难题分别有道、道、道,则,由得,即,所以难题比容易题多20道.
【答案】难题比容易题多20道
【例 24】 甲、乙两个同学在一次数学擂台赛中,试卷上有解答题、选择题、填空题各若干个,而且每个小题的分值都是自然数.结果公布后,已知甲做对了5道解答题,7道选择题,9道填空题,共得52分;乙做对了7道解答题,9道选择题,11道填空题,共得68分.问:解答题、选择题、填空题的每道小题各多少分?
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 设每道解答题为分,每道选择题为分,每道填空题为分,有,解得.因为、都是自然数,而且不为0,所以有,,或者,.分别代入原方程解得或者.所以解答题、选择题、填空题的每道小题的分数分别为4分、2分、2分或者3分、4分、1分.
【答案】每道小题的分数分别为4分、2分、2分或者3分、4分、1分
【例 25】 甲乙丙三人参加一个共有个选择题的比赛,计分办法是在分的基础上,每答对一题加分,答错一题扣分,不答既不扣分也不加分.赛完后发现根据甲所得总分可以准确算出他答对的题数,乙、丙二人所得总分相同,仅比甲少分,但乙丙答对的题数却互不相同.由此可知,甲所得总分最多为 .
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【关键词】我爱数学夏令营
【解析】 设乙做对道题,做错道题;丙做对道,做错道, 则有.,则有.要使得甲总分最高,由于乙丙仅比甲少1分,则乙丙也应尽可能总分最高,从而错题最少,其他的题全多.若,,则,,.此时乙得分为分,丙得分为分,甲得分为分.甲扣分,只能,别无其他方式,即只能错题空题.若,,则,,.此时乙得分为分,甲得分为分.这种得分不唯一,且得分不是最高,其他情况不可能超过分.综上所述,甲的总分为分.
【答案】甲的总分为分
【例 26】 某男孩在年月日说:“我活过的月数以及我活过的年数之差,到今天为止正好就是.”请问:他是在哪一天出生的?
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 设男孩的年龄为个年和个月,即个月,由此有方程式:,也就是,得到,由于而且是整数,所以,,,从年月日那天退回年又个月就是他的生日,为年月日.
【答案】年月日
【例 27】 某次演讲比赛,原定一等奖人,二等奖人,现将一等奖中的最后人调整为二等奖,这样得二等奖的学生的平均分提高了分,得一等奖的学生的平均分提高了分,那么原来一等奖平均分比二等奖平均分多________分.
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 设原来一等奖的平均分为分,二等奖的平均分为分,得:
,整理得,即,
所以原来一等奖平均分比二等奖平均分多分.
【答案】一等奖平均分比二等奖平均分多分
【例 28】 某次数学竞赛准备了支铅笔作为奖品发给一、二、三等奖的学生,原计划一等奖每人发给支,二等奖每人发给支,三等奖每人发给支,后来改为一等奖每人发支,二等奖每人发支,三等奖每人发支.那么获二等奖的有 人.
【考点】列不定方程解应用题 【难度】3星 【题型】解答
【解析】 法一:
根据“后来改为一等奖每人发支”,可以确定获一等奖的人数小于.否则仅一等奖就要发不少于支铅笔,已超过支,这是不可能的.分别考虑一等奖有人或者人的情况:
①获一等奖有人时,改变后这人共多得支,那么得二等奖和三等奖的共少得了14支铅笔.
由于改变后二等奖多得1支,三等奖少得1支,所以三等奖应比二等奖多人,这样他们少得的铅笔数正好是一等奖多得的.但此时三等奖至少14人,他们的铅笔总数至少为,所以这种情况不可能发生.
②获一等奖有1人时,类似前面情况的讨论,可以确定获三等奖的人数比二等奖多
人,所以获二等奖的有(人).
经检验,获一等奖人,获二等奖人,获三等奖人符合题目要求,所以有3人获二等奖.
法二:
设获一、二、三等奖的人数分别有人、人、人,则有方程组:
由将消元,则有,即,显然该方程的正整数解只有,继而可得到.所以获二等奖的有3人.
【答案】获二等奖的有3人
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