Естественные науки

Вопрос по решению линейного уравнения.

Всем привет. Ребят, помогите, пожалуйста, советом. Нужно решить линейное уравнение в натуральных числах. Помня из школы залог - решить уравнение, это найти ВСЕ его корни. Отсюда вывод, что найти одну пару целых чисел (или две), удовлетворяющих уравнению, не достаточно... Надеялся, что лишь кусок прямой окажется в первом квадранте, тогда натуральные пары х и у будут ограничены, но увы.... прямая поперла на бесконечность в первом квадранте.. тогда тут бесконечное множество корней.. в том числе натуральных.... Как быть? Всю голову поломал...
Линейное уравнение в натуральных числах?
Я представляю себе его, например, так:
2х - 3у - 5 = 0
Коэффициенты ввёл от фонаря, думаю, что на этом примере можно показать, как решать линейное уравнение в натуральных числах, и что делать, если "прямая поперла на бесконечность в первом квадранте".
Из вида уравнения непосредственно усматривается, что солидный кусок прямой (а точнее, бесконечный) располагается прямо в первом квадранте. Приведём уравнение к привычному виду как функцию у от х:
у = (2х - 5) / 3
Даже не строя график легко догадаться, что решений будет не одно и не два, а целое безбрежное море. Как же выписать их все?
У нас х и у могут быть только натуральными. Стало быть у заведомо положительное, т. е. х > 2,5/ C учётом натуральности икса x >= 3.
Но из этого подходят не все х, а только такие, при которых выражение 2х - 5 делится на 3. Число 3 нам не подходит: у (3) = 1 - не делится на 3. Можно догадаться, что брать следует такие иксы (и только такие), при которых выражение 2х при делении на 3 даёт в остатке 2. В самом деле, число 5 при делении на 3 также даёт в остатке 2, а как мы знаем, при вычитании и остатки вычитаются, так что разность 2х - 5 будет делиться на 3 без остатка. Теперь вспоминаем ещё - при перемножении чисел их произведение даёт в остатке на одно и то же число, что и остатки сомножителей. 2 при делении на 3 даёт в остатке 2. И как мы выяснили, 2х должно давать тоже остаток 2. Значит само х должно при делении на 3 давать в остатке 1. Например, х = 4 - даёт в остатке 1 при делении на 3. а 2х = 8 даёт в остатке 2*1 = 2. Собственно, такой х нам подходит. Соответствующий у равен при этом (2*4 - 5) / 3 = 1. Итак, пара чисел (4;1) есть решение уравнения.
Осталось найти все остальные решения. Тот факт, что число х при делении, например на 3, даёт в остатке, скажем 1, записывается следующим образом: x = 3n + 1, где n - произвольное целое число (отрицательные числа и 0 тоже подчиняются правилу деления с остатком). Нас интересуют из всего этого моря чисел только те, которые больше 4. Они получаются уже, начиная с 1, т. е. при натуральных n. При n = 1 имеем х = 4, при n = 2 х = 7 и т. д. Все такие числа при делении на 3 дают в остатке 1. Соответствующие для них у найти нетрудно: у = (2*(3n + 1) - 5) / 3 = (6n + 2 - 5) / 3 = (6n - 3)/3 = 2n - 1.
Собственно, подставляя сюда n = 1 мы получим уже найденное нами частное решение x = 4, y = 1. Подставляя n = 2, найдём ещё одно решение (7; 3) и т. д.

Собственно, так мы и записываем общий ответ:

x = 3n + 1
y = 2n - 1
n принадлежит N

Таким образом, мы выписали ВСЕ решения уравнения 2х - 3у - 5 = 0 в натуральных числах, не пропустили ни одного. Конечно, линейные уравнения в натуральных числах могут быть самые разные. Но обязательно, чтобы все неизвестные входили в него в первой степени. Может случиться и так, что уравнений будет всего несколько, если бы, например, перед коэффициентом при у стоял не знак "-" а знак "+". Но когда решений неограниченное количество, то записать их все можно, например, так. И, как правило, записывают, именно так.
Maks Salibaev
Maks Salibaev
51 262
Лучший ответ
Павел Золотухин Огромное спасибо! Не лень же Вам было столько писать. Спасибо!
Только вот вообще задание, что нужно с помощью экселя решить… производить с помощью него вычисления….
http://www.wolframalpha.com/input/?i=y=((2x^2)+2)/(x+2)
Уравнение понятно вводите Ваше у меня просто это в ссылке забитое вышло.
Яна Еланцева
Яна Еланцева
57 405