(共20张PPT)
巧解二元一次方程的整数解
年 级:七年级
学 科:初中数学(浙教版)
温故知新,开启新课
答: y必须为0~9的整数, x必须为1~9的整数.
答:有,如:除y=2,x=9外,还有y=4,x=6.
无背景条件下二元一次方程有无数个解,二元一次
方程的非负整数解这样限定条件,解的个数就有限.
问题1设一个两位数十位上的数为x,个位上的数为y,已知十位上的数的2倍
与个位上数的3倍的和为24,请你添加一个条件,使同学们能确切地得到这个
两位数的值;由题可得2x+3y=24 ,添加的x,y需满足什么条件?
问题1
追问: 上题中方程2x+3y=24有无其它满足要求的解?解的个数与无背景条件
下方程2x+3y=24的个数有何不同?
追问
温故知新,开启新课
如何得到 2x+3y=24的所有解(y必须为0~9的整数, x必须为1~9的整数)?
问题2
问题1:可以通过列举x的值来求相应y的值吗?
追问
y 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
x 12 9 6 3 0
答: ∵y必须为0~9的整数, x= .
x 1 2 3 4 5 6 7 8 9
y 6 4 2
∵x必须为1~9的整数, ∴画圈的才满足要求 .
∵y必须为0~9的整数, ∴画圈的才满足要求 .
还有其它二元一次方程,如2x+3y=24的所有非负整数解的简便解法吗?
问题3
温故知新,开启新课
答:除列表枚举法外,还可以根据x,y的系数及常数项特征,选择对应的方法:利用奇偶性、利用整除性、转化讨论法等.
(观察x,y的系数及常数项的特征,并分析)
温故知新,开启新课
问题3:求2x+3y=24的所有非负整数解
解:∵x,y为非负整数,∴2x为偶数,3y=24-2x也为偶数,
则y必为偶数.
利用奇偶性
温故知新,开启新课
∵x= ,∴当y分别取0,2,4,6,8时,
x分别有12,9,6,3,0
当y取10及以上的偶数,x计算得负数,不满足题意.
∴ 2x+3y=24的所有非负整数解只有5个:
温故知新,开启新课
温故知新,开启新课
问题3:求7x+4y=100的所有非负整数解
利用整除性
解:∵x,y为非负整数,∴4y,100为4的倍数,7x=100-4y也为4的倍数,
则x必为4的倍数
∵y= ,∴当x分别取0,4,8,12,16时,
y分别有25,18,11,4,-3
当y取16及以上的4的倍数,y计算得负数,不满足题意.
∴ 7x+4y=100的所有非负整数解只有4个:
温故知新,开启新课
问题3:我国古代算术书《张丘建算经》中记载着著名的“百鸡问题”:
今有鸡翁一,值钱五;鸡母一,值钱三;鸡雏三,值钱一。
凡百钱买百鸡,翁、母、雏各几何?
转化
讨论法
温故知新,开启新课
这样就转化为求二元一次方程7x+4y=100的非负整数解问题,根据x,y,z的实际意义,
一样得x必为4的倍数.
解:设翁、母、雏各为x,y,z只.由题意得到: , x,y,z为非负整数.
三元一次方程②×3-①化简得7x+4y=100
∵y= ,∴当x分别取0,4,8,12时,
z=100-x-y y分别有25,18,11,4,此时对应z分别为75,78,81,84
当y取16及以上的4的倍数,y计算得负数,不合题意.
答:翁、母、雏各为0,25,75只或4,18,78只或8,11,81只或12,4,84只.
温故知新,开启新课
问题1:求 , x,y,z为非负整数,可从其他角度转化讨论吗?
问题4
(观察x,y的系数及常数项的特征,小组合作分析)
∴当z分别取75,78,81,84时,
x分别有0,4,8,12,此时对应y分别为25,18,11,4
答:翁、母、雏各为0,25,75只或4,18,78只或8,11,81只或12,4,84只.
解:设翁、母、雏各为x,y,z只.由题意得到: , x,y,z为非负整数.
三元一次方程①×3-②化简得
∵x,100为整数,z必为3的倍数,
又由x,y,的实际意义得
温故知新,开启新课
追问:转化讨论法的缘由和核心是什么?
追问
答:因为三元一次方程组涉及的未知量多,或者其他方程形式比较复杂
所以必要转化为熟悉的二元一次方程或二元一次方程组.
因为二元一次方程解的不确定性,
所以必要根据x,y的系数及常数项的特征分类讨论.
或者针对要点,对二元一次方程解的所有可能情况分类讨论.
例题
(1)求方程的非负整数解:
(2)求方程的整数解:
借题发挥,合作探究
借题发挥,深化理解
例题
分析
由积为0,推断必有一个因式为0.
对两个因式分别讨论:
借题发挥,合作探究
借题发挥,深化理解
(1)求方程的非负整数解:
例题
借题发挥,合作探究
借题发挥,深化理解
(1)求方程的非负整数解:
解:
当2x+3y-10=0时,∵x,y为整数,2x,10都是偶数,
∴y也是偶数,取0,2,4, …时,x= 分别为5,2,-1…
经检验, y取4及以上的偶数时,不符合题意.
当x-2y+4=0时,∵x,y为整数,2y,4都是偶数,
∴x也是偶数,取0,2,4, …时, y = 分别为2,3,4…
经检验, ,k为非负偶数 ,均符合题意.
∴原方程的解有: ( k为非负偶数 ),
例题
(2)求方程的整数解:
形式变化,需要学生对方程的结构进行分析,任意选取整数x,y尝试代入,或和同伴讨论。教师综合学生的思路进行教学.
借题发挥,合作探究
借题发挥,深化理解
∵x,y为整数,∴x+y+2,x-y也为整数
则分析-5由哪两个整数作为因数得到即可.
结构 分析 四种可能:方程组 整数解
(-1)×5
(2)求方程的整数解
借题发挥,合作探究
借题发挥,深化理解
1×(-5)
(-5)×1
5×(-1)
二元一次方程
列表枚举法利用奇偶性利用整除性转化讨论法
解决
方法
整数
解
例题小结:
借题发挥,合作探究
借题发挥,深化理解
系数特征:
偶数、倍数
方程结构:
单个方程、组合方程
求方程的整数解:
练习
解:∵x,y为整数,∴ y+2 ,x2,(y+2)2也为整数
且得到10的两个和数必须为整数的平方.
置换背景,巩固提升
小贴士:
平方项≥0,
唯有1+9=10,和数1,9都是整数的平方
置换背景,巩固提升
方程结构分析:5+5可以吗?
4+6呢?
∴
原方程的解有
解的条件
系数特征
常数特征
方程结构
积的组合
和的组合
分析
推导
有限个
列表枚举法
利用奇偶性
利用整除性
转化讨论法
梳理新知,小结新课
问题1: 2x+3y=24 ,添加一个条件,使能确切地得到这个两位数的值?
问题2:如何得到 2x+3y=24的所有解(y必须为0~9的整数, x必须为1~9的整数)?
问题3:还有其它二元一次方程,如2x+3y=24的
所有非负整数解的简便解法吗?
问题4:求二元一次方程的所有非负整数解可从其他
角度转化讨论吗 ?
转化
讨论
分层
单个二元一次方程的整数解
二元一次方程的组合形式
二元一次方程的解
添加确定值、方程组
限定条件:非负整数
借题发挥,合作探究
配套练习,助力提升
A1.求二元一次方程 的负整数解,叙述错误的是( )
2.求二元一次方程 的非负整数解,叙述正确的是( )
A.解有无限多个 B.解只有唯一一个
C.可用列表枚举法求解 D.当y=3时x=2;当y=2时x=3
3.已知方程组 有正整数解,求正整数m的值,方法错误的是( )
A.可把x+1=y 代入上式消元 B. x,m的关系式为x+m+xm=5
C.当y=2时x=1;当y=3时x=2 D.m=1
A.解有无限多个 B.3x=-8-y<0,∴-8<y<0
C.∵ 3x=-8-y,∴-8-y为3的倍数 D.当y=-5时x=-1;当y=-5时x=-2
借题发挥,合作探究
配套练习,助力提升
B4.已知方程组 ,结论中错误的是( )
A.a:b:c=1:(-2):3 B.关于a,b的方程组没有正整数解
C.关于a,b的方程组的非负整数解为有限个 D.关于a,b的方程组没有负整数解
5. 3x+y=30(x>y)的正整数解,错误的叙述是( )
A.有9个解 B.y为3的倍数 C.有2个解 D.如果是整数解,就有无限多个
6.求方程 的整数解,错误的叙述是( )
A.x,y,z具有轮换对称性 B.有4个解 C.有两个解 D.可分为三个-1之积和1个-1两个1之积讨论
借题发挥,合作探究
反思和评价
参考答案
1.∵方程限定了条件“负整数解”,∴解为有限个,而其它选项均正确,∴选A,
2. ∵用列表枚举法 ,当5x=5,10,15,只有10+9结构符合y为正整数的要求,∴选B,
3. 把x+1=y 代入上式展开得x+m+xm=5,∵x,m为正整数且具轮换对称性, m=1 或2∴选D,
4. 把c当做已知数,解关于a,b的方程组得a:b:c=1:(-2):3 ∵a,b不相等,且相反,∴选 C,
5. ∵y为3的倍数,x,y为正整数,y=3,6,9…27,对应x=9,8,7…1有9个解∵x>y∴剩2个解选A,
6. ∵左边结构可以是三个-1之积或1个-1、两个1之积,三个-1有1种可能,1个-1有3种可能∴选C.