江蘇省徐州市第一中學(xué) (221004) 許 麗
1.基本問(wèn)題的求解模型
問(wèn)題n元一次不定方程x1+x2+…+xn=m(m≥n≥2)的正整數(shù)解(x1,x2,…,xn)的組數(shù)是多少?
競(jìng)賽對(duì)這一類(lèi)不定方程問(wèn)題情有獨(dú)鐘,??汲P拢崂斫┠旮魇〉念A(yù)賽和全國(guó)聯(lián)賽中有關(guān)n元一次不定方程的考題,發(fā)現(xiàn)這類(lèi)問(wèn)題在方程形式和解的制約關(guān)系等方面不斷進(jìn)行變化,通過(guò)改變方程的形式、增加限制條件、包裝成別樣面目等,將這類(lèi)問(wèn)題演繹得絢麗多姿,精彩紛呈.
2.形態(tài)多樣的不定方程
例2 (2009湖北預(yù)賽)求不定方程x1+x2+x3+3x4+3x5+5x6=21的正整數(shù)解的組數(shù).
例3 (2021福建預(yù)賽)設(shè)整數(shù)a,b,c滿(mǎn)足0≤a≤10,0≤b≤10,0≤c≤10,10≤a+b+c≤20,則滿(mǎn)足條件的有序數(shù)組(a,b,c)共有組.
解析:令a+1=x,b+1=y,c+1=z,則1≤x,y,z≤11,13≤x+y+z≤23.
例4 (2018上海預(yù)賽)求不定方程x+y+z+w=25滿(mǎn)足x 例5 (2010全國(guó)高中數(shù)學(xué)聯(lián)賽)方程x+y+z=2010滿(mǎn)足x≤y≤z的正整數(shù)解(x,y,z)的個(gè)數(shù)是. 3.千姿百態(tài)的廣泛應(yīng)用 例6 (2002全國(guó)高中數(shù)學(xué)聯(lián)賽)已知兩個(gè)實(shí)數(shù)集合A={a1,a2,…,a100}與B={b1,b2,…,b50},若從A到B的映射f使得B中每個(gè)元素都有原象,且f(a1)≤f(a2)≤…≤f(a100),則這樣的映射共有( ). 例7 (2012黑龍江預(yù)賽)將10個(gè)相同的小球裝入編號(hào)為1,2,3的三個(gè)盒子(每次要把十個(gè)球裝完)中,要求每個(gè)盒子里球的個(gè)數(shù)不少于盒子的編號(hào)數(shù),則這樣的裝法種數(shù)為. 例8(2013遼寧預(yù)賽)將11個(gè)完全一樣的小球放入6個(gè)不相同的盒子中,使得至多有3個(gè)空盒子的方法種數(shù)為. 例9 (2011內(nèi)蒙古預(yù)賽)各位數(shù)字之和等于11的四位數(shù)的個(gè)數(shù)為. 例10 (2020浙江預(yù)賽)已知由6個(gè)正整數(shù)組成的六位十進(jìn)制數(shù)中,其個(gè)位上的數(shù)字是4的倍數(shù),十位和百位上的數(shù)字都是3的倍數(shù),且六位數(shù)的數(shù)碼和為21,則滿(mǎn)足上述條件的六位數(shù)的個(gè)數(shù)為. 解析:由題意知,該六位數(shù)后三位(百位、十位、個(gè)位)上的數(shù)字所有可能為:334,364,394,634,664,934,338,368,638. 例11 (2021上海預(yù)賽)在正整數(shù)1,2,…,20210418中,有多少個(gè)數(shù)的數(shù)碼和為8? 解析:設(shè)這樣的正整數(shù)為n. 例12 (2016河北預(yù)賽)如果從數(shù)1,2,3,…,14中按由小到大的順序取出a1,a2,a3,使得同時(shí)滿(mǎn)足a2-a1≥3,a3-a2≥3,那么符合要求的不同取法數(shù)為. 例13 (2018湖北預(yù)賽)一枚骰子連續(xù)投擲4次,從第二次起每次出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù)都不小于前一次出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù)的概率為. 例14 (2022重慶預(yù)賽)將一枚骰子連續(xù)投擲五次,則事件“五次出現(xiàn)的點(diǎn)數(shù)既不全相同,也不兩兩互異,且從第二次起每一次的點(diǎn)數(shù)都不小于前一次的點(diǎn)數(shù)”的概率為.
中學(xué)數(shù)學(xué)研究(江西)2023年4期