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1、1981年2019年全国高中数学联赛试题分类汇编不定方程部分2011B一、(本题满分40分)求所有三元整数组,使其满足解析:由,得因,且,所以等价于或对方程组,消去得,即若,则与矛盾;若,则与矛盾;若,则与矛盾;综上方程组无解;对方程组,由可得,中有两个为,一个为。若,则或,代入的第一个方程,无解;代入的第一个方程,解得,若,同理可得,若,同理可得,综上,满足条件的三元数组为,2010AB 8、方程满足的正整数解的个数是 答案: 解析:首先易知的正整数解的个数为 .把满足的正整数解分为三类:(1)均相等的正整数解的个数显然为1;(2)中有且仅有2个相等的正整数解的个数,易知为1003; (3)
2、设两两均不相等的正整数解为.易知 ,所以,即.从而满足的正整数解的个数为.2010B二、(本题满分40分)设和是大于1的整数,求证: 证明: (20分) (40分)2008A B5、方程组的有理数解的个数为( )A. B. C. D. 答案: B解析:若,则解得或若,则由得 由得 将式代入得 由式得,代入式化简得.易知无有理数根,故,由式得,由式得,与矛盾,故该方程组共有两组有理数解或2008B二、(本题满分50分)求满足下列关系式组的正整数解组的个数解析:令,由条件知,方程化为,即 (1)因,故,从而设因此(1)化为(2) 下分为奇偶讨论,()当为奇数时,由(2)知为奇数令,代入(2)得 (
3、3)(3)式明显无整数解故当为奇数时,原方程无正整数解 ()当为偶数时,设,由方程(2)知也为偶数从而可设,代入(2)化简得 (4)由(4)式有,故,从而可设,则(4)可化为,(5)因为整数,故,又,因此,得,即 因此,对给定的,解的个数恰是满足条件的的正因数的个数因不是完全平方数,从而为的正因数的个数的一半即由题设条件,而25以内有质数9个:2,3,5,7,11,13,17,19,23将25以内的数分为以下八组:,从而易知,将以上数相加,共131个因此解的个数共131 2006*11、方程的实数解的个数为 答案:解析:要使等号成立,必须,即。但是时,不满足原方程。所以是原方程的全部解。因此原
4、方程的实数解个数为1 。2006*14、(本题满分20分)将表示成个正整数之和.记.问:当取何值时,取到最大值;进一步地,对于任意,有,当取何值时,取到最小值。请说明理由。解析:(1) 首先这样的S的值是有界集,故必存在最大值与最小值。 若, 且使 取到最大值,则必有 (*)事实上,假设(*)不成立,不妨假设。则令,,()有,。将改写成同时有 。于是有。这与S在时取到最大值矛盾。所以必有 . 因此当取到最大值。(2)当且时,只有(I) 402, 402, 402, 400, 400;(II) 402, 402, 401, 401, 400;(III) 402, 401, 401, 401, 4
5、01; 三种情形满足要求。 而后面两种情形是在第一组情形下作,调整下得到的。根据上一小题的证明可以知道,每调整一次,和式 变大。 所以在情形取到最小值。2006*三、(本题满分50分)解方程组。解析:令、,我们有, 。同样,令、,有,。在此记号系统下,原方程组的第一个方程为。(3.1)于是,。现在将上面准备的、和、的表达式代入,得,。利用原方程组的第二至四式化简,得,(3.2),(3.3)。(3.4)将(3.1)和(3.2)代入(3.3),得,(3.5)将(3.5)代入(3.2),得,(3.6)将(3.1)(3.5)(3.6)代入(3.4),得。所以有,。这样一来,、和、分别是方程和的两根,即或,且或。详言之,方程组有如下四组解:,;,;或,;或,。注:如果只得到一组解,或者不完整,最多得40分。