聪明的邻居与不定方程
看过“儿子分羊”的故事,决定解决一下。
故事是这样的。从前有个农民,他有17只羊,临终前,他嘱咐把羊分给3个儿子。他说:大儿子分一半,小儿子分三分之一,小儿子分九分之一,但不不许杀羊或卖掉。三个儿子不会分财产,于是请来了邻居。聪明的邻居带来了一头羊,羊就有18只了,大儿子得9只,二儿子得6只,三儿子的2只,共17只,邻居分完羊,带着自己的一只羊回家了。
这个故事,构思巧妙,情节有趣,当然还有好几个版本。
牧民有11匹马,要分给三个儿子,大儿子得二分之一,二儿子四分之一,小儿子六分之一。邻居带来一匹马,共12匹,分配方案是6,3,2共计11匹,最后邻居带着自己的一匹马回家了。
邻居简直是冲突解决方面的专家。
想一想,我们如果改动故事里的数,结果会怎么样?
模仿是学习的开始。
我有19个苹果,打算按二分之一,四分之一,五分之一的比例分配,不得切开苹果。那么邻居又一次贡献出一个苹果,苹果被分成了10,5,4共19个,邻居又一次完美的解决了冲突。
如果我有17个苹果,如果我的分配比例改变,还能够完美解决吗?
为了将来我们可以充当一次聪明的邻居角色,毕竟现在拥有三个儿子是可能的,那就得动动脑筋,弄清道理。
列方程是好办法。
1、 农民有N只羊。
2、 分配方案是x分之一,y分之一,z分之一。x,y,z均为正整数。
3、 带来1只羊,就可以解决分配。x,y,z都能整除N+1.
4、 分配完之后,还要剩下一只羊。邻居不要吃亏。
++
两边除以N+1,化简得,++
方程需满足条件⑴1<x<y<z<N+1
⑵x,y,z都能整除N+1
四个未知数,两个附加条件,属于不定方程。
先确定正整数x,x>1,x越大,就越小。那么,,就更小了。
检验一下,x=2,代入方程+,。
2<y<6,即y=3、4、5。
同理,x=3时,y=4。
x
y
z
N
生活中的实际问题可能比这个问题更加复杂,儿子多了,财产多了,邻居也许带来一只羊也不能解决问题。学无止境,学习能力,分析能力,思考能力都如同肌肉一般有记忆,越锻炼越强壮。
2019年就要过去,2020年即将到来,一位热爱生活的数学老师已经开始了生活数学。