第三章 二元一次聯立方程式
3.2 節 二元一次方程式
3.2.3 節 找出二元一次方程式的正整數解
前小節我們學習了如何判斷是否為二元一次方程式的解,本小節我們會練習如何從二 元一次方程式找出正整數解,並應用在一些日常生活的數學問題。
例題 3.2.3-1
請找出2x y 6的所有正整數解。
詳解:
因為是要找出正整數解,
我們將正整數x 1、x 2、x 3…依序代入方程式找出對應的y 值。
當x1時,2(1) y 6,解得 y 4,(1,4)為一組正整數解。
當x 2時,2(2) y 6,解得y 2,(2,2)為一組正整數解。
當x 3時,2(3) y 6,解得y 0,0 不是正整數,不合題目要求。
當x 4時,2(4) y 6,解得 y 2,-2 不是正整數,不合題目要求。
列表:
x 1 2 3 4
y 4 2 0 -2
根據y 值的規律,再往下找,y 之值都會是負數,故不再往下找。正整數解只有 )
4 , 1
( 和(2,2)。
【練習】3.2.3-1
請找出3x y2 12的所有正整數解。
x
y
例題 3.2.3-2
包子每個20 元,饅頭每個 15 元,老李買一些包子與饅頭,共花 100 元,請寫出 所有可能的買法。
詳解:
設包子買了x 個,饅頭 y 個
購買包子的金額+購買饅頭的金額=總共花的金額 可依題意列式:20x15y 100
老李包子與饅頭都有買,因此x、y 不會是0 又買包子饅頭的數量必須是整數,且不會是負數 故可知本題要求的是正整數解
我們將x 1、x 2、x 3…依序代入方程式找出對應的y 值。
當x1時,20(1)15y 100,解得
3
16
y ,非整數。
當x 2時,20(2)15y 100,解得y 4,(2,4)為一組正整數解。
當x 3時,20(3)15y 100,解得
3
8
y ,非整數。
當x 4時,20(4)15y 100,解得
3
4
y ,非整數。
當x 5時,20(5)15y 100,解得 y 0,0 不合(題目說不能買 0 個)。
根據y 值的規律,再往下找,會發現 y 之值都為負數,故我們不再往下找解。
列表:
x 1 2 3 4 5
y 3
16 4
3 8
3
4 0
正整數解只有(2,4)。
也就是買法只有2 個包子和 4 個饅頭這一種。
答:只有1 種買法,買2 個包子和 4 個饅頭。
【練習】3.2.3-2
原子筆1 枝 15 元,鉛筆 1 枝 10 元,姊姊買了一些鉛筆和原子筆,共花 90 元,
請寫出所有可能的買法。
x
y
例題 3.2.3-3
某飲料店1 杯鮮奶茶 25 元,1 杯紅茶 10 元,哥哥今天這二種飲料各買了一些,
若總共花120 元,請問:
(1)哥哥有幾種買法?
(2)若二種飲料總共買了 9 杯,則鮮奶茶與奶茶各買了幾杯?
詳解:
(1) 設鮮奶茶買了 x 杯,紅茶買了 y 杯
購買奶茶的金額+購買紅茶的金額=總共花的金額 可依題意列式:25x10y 120
杯數需為正整數,因此要找出方程式的正整數解。
當x1時,25(1)10y 120,解得
2
19
y ,非整數。
當x 2時,25(2) 10y 120,解得y 7,(2,7)為一組正整數解。
當x 3時,25(3)10y 120,解得
2
9
y ,非整數。
當x 4時,25(4)10y 120,解得 y 2,(4,2)為一組正整數解。
1
y 2
19 7
2
9 2
2
1
因此共有2 種買法: 1.買 2 杯鮮奶茶、7 杯紅茶。
2.買 4 杯鮮奶茶、2 杯紅茶。
(2) 題目說二種飲料總共買了 9 杯 我們觀察第1 小題中的二種買法:
1.買 2 杯鮮奶茶、7 杯紅茶。總共是 9 杯。
2.買 4 杯鮮奶茶、2 杯紅茶。總共是 6 杯。
可知符合共9 杯的買法是買 2 杯鮮奶茶、7 杯紅茶。
答: (1)有 2 種買法。
(2)買 2 杯鮮奶茶、7 杯紅茶。
我們觀察例題3.2.3-3
原本在二元一次方程式25x10y 120找x、y 之解時,找到的解不只一組。
但若是加上第2 小題的條件,二種飲料總共買了 9 杯,則可以找到特定一組解。
二種飲料總共買了9 杯,可依題意將奶茶杯數+紅茶杯數=總共杯數,列式成
9
y x
也就是若x、y 同時滿足方程式25x10y 120與x y 9, 則x、y 可找到特定一組解。
下一節我們將介紹x、y 同時滿足二個二元一次方程式的情形,解二元一次聯立方程式。
3.2 節 習題
習題 3.2-1
化簡下列二元一次方程式:
(1)4x y12x (2)5x2y x2y (3)5(x y1) 4x3y
習題 3.2-2
化簡下列二元一次方程式:
(1) (3 3 9) 3
) 1 8 6 4 2(
1 x y x y (2)
2 4 3
y x
(3) 1
4 2 3
2
y x y
x
習題 3.2-3
化簡下列二元一次方程式:
(1) 4 3 1 3x y
(2) 1 5x y (3) 5
1 y
x (y 0) (4)
4 3 1 1
y
x ( y10)
習題 3.2-4
下列哪些未知數的值是方程式5x y2 0的解?
(A) x1,y 1 (B) x 0,y 0 (C) x 3, y 5 (D) x 2, y 5(E) x 1, y 5
習題 3.2-5
若x 3,y 2為方程式ax y2 19 0的解,試求a 之值。
習題 3.2-6
若x4,y 為方程式b 2x y3 14 0的解,試求b 之值。
習題 3.2-7
請找出3x y 9的所有正整數解。
習題 3.2-8
橘子每個15 元,柳丁每個 10 元,小李買一些橘子與柳丁,共花 50 元,請寫出 所有可能的買法。
習題 3.2-9
哥哥今天到郵局買了一些5 元及 10 元的郵票,若總共花 30 元,請問:
(1)哥哥有幾種買法?
(2)若二種郵票總共買了 5 張,則 5 元及 10 元的郵票各買了幾張?