江蘇省徐州市第一中學 (221004) 許 麗
1.基本問題的求解模型
問題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?
競賽對這一類不定方程問題情有獨鐘,??汲P拢崂斫┠旮魇〉念A賽和全國聯(lián)賽中有關n元一次不定方程的考題,發(fā)現(xiàn)這類問題在方程形式和解的制約關系等方面不斷進行變化,通過改變方程的形式、增加限制條件、包裝成別樣面目等,將這類問題演繹得絢麗多姿,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福建預賽)設整數(shù)a,b,c滿足0≤a≤10,0≤b≤10,0≤c≤10,10≤a+b+c≤20,則滿足條件的有序數(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上海預賽)求不定方程x+y+z+w=25滿足x 例5 (2010全國高中數(shù)學聯(lián)賽)方程x+y+z=2010滿足x≤y≤z的正整數(shù)解(x,y,z)的個數(shù)是. 3.千姿百態(tài)的廣泛應用 例6 (2002全國高中數(shù)學聯(lián)賽)已知兩個實數(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黑龍江預賽)將10個相同的小球裝入編號為1,2,3的三個盒子(每次要把十個球裝完)中,要求每個盒子里球的個數(shù)不少于盒子的編號數(shù),則這樣的裝法種數(shù)為. 例8(2013遼寧預賽)將11個完全一樣的小球放入6個不相同的盒子中,使得至多有3個空盒子的方法種數(shù)為. 例9 (2011內蒙古預賽)各位數(shù)字之和等于11的四位數(shù)的個數(shù)為. 例10 (2020浙江預賽)已知由6個正整數(shù)組成的六位十進制數(shù)中,其個位上的數(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,則滿足上述條件的六位數(shù)的個數(shù)為. 解析:由題意知,該六位數(shù)后三位(百位、十位、個位)上的數(shù)字所有可能為:334,364,394,634,664,934,338,368,638. 例11 (2021上海預賽)在正整數(shù)1,2,…,20210418中,有多少個數(shù)的數(shù)碼和為8? 解析:設這樣的正整數(shù)為n. 例12 (2016河北預賽)如果從數(shù)1,2,3,…,14中按由小到大的順序取出a1,a2,a3,使得同時滿足a2-a1≥3,a3-a2≥3,那么符合要求的不同取法數(shù)為. 例13 (2018湖北預賽)一枚骰子連續(xù)投擲4次,從第二次起每次出現(xiàn)的點數(shù)都不小于前一次出現(xiàn)的點數(shù)的概率為. 例14 (2022重慶預賽)將一枚骰子連續(xù)投擲五次,則事件“五次出現(xiàn)的點數(shù)既不全相同,也不兩兩互異,且從第二次起每一次的點數(shù)都不小于前一次的點數(shù)”的概率為.