初中数学竞赛辅导资料
二元一次方程组解的讨论
甲内容提要
1. 二元一次方程组
a1 x bc1 y1
的解的情况有以下三种:
a2 x
b2 y c2
① 当
a1
b1 c1 时,方程组有无数多解。 (∵两个方程等效) a2
b2 c2 ② 当
a1
b1 c1 时,方程组无解。 (∵两个方程是矛盾的) a2
b2
c2
③ 当
a
1
b1 (即 a1b2- a2b1≠ 0)时,方程组有唯一的解:
a2
b2
x
c1b2
c2 b1
a1b2 a2b1
y
c2 a1 c(这个解可用加减消元法求得)
1a2
a1 b2 a2b1
2. 方程的个数少于未知数的个数时,一般是不定解,即有无数多解,若要求整数解,可按二元一次方程整数解的求法进行。
3. 求方程组中的待定系数的取值,一般是求出方程组的解(把待定系数当己知数)
含待定系数的不等式或加以讨论。 (见例 2、 3)
乙例题 例 1.
选择一组 a,c 值使方程组5x y 7
ax 2 y
c
① 有无数多解, ②无解, ③有唯一的解
解:
①当 5∶ a=1∶2=7 ∶ c 时,方程组有无数多解
解比例得 a=10, c=14。
② 当 5∶ a=1∶ 2≠ 7∶c 时,方程组无解。
解得 a=10,
c≠ 14。
③当
5∶ a≠ 1∶ 2 时,方程组有唯一的解,
即当 a≠ 10 时, c 不论取什么值,原方程组都有唯一的解。
x y
a
例 2.
a 取什么值时,方程组
的解是正数?
5x 3y
31
解:把 a 作为已知数,解这个方程组
,再解
31 3a
31 3a
得x
0
2
0 2
5a31∵x ∴
y
0
5a 31
y
2
2
0
31
a
解不等式组得
3
解集是 6
1 a
10
1
a
31
5
3
5
答:当 a 的取值为1 1
6a 10
时,原方程组的解是正数。
5
3
例 3.
m 取何整数值时,方程组
2xmy 4
的解 x 和 y 都是整数?
x 4 y 1
x 1
8
解:把 m 作为已知数,解方程组得
m
8
2
y
m 8
∵ x 是整数,∴ m- 8 取 8 的约数± 1,± 2,± 4,± 8。 ∵ y 是整数,∴ m- 8 取 2 的约数± 1,± 2。取它们的公共部分, m- 8=± 1,± 2。 解得 m=9, 7, 10, 6。
经检验 m=9,7, 10,6 时,方程组的解都是整数。 例 4(古代问题)用 100 枚铜板买桃,李,榄橄共 100 粒,己知桃,李每粒分别是铜板,而榄橄 7 粒 1 枚铜板。问桃,李,榄橄各买几粒?
解:设桃,李,榄橄分别买
x, y, z 粒 ,依题意得
x y z 3x1
100 (1)
4y
z 100(2)
7
由( 1)得 x= 100 - y- z (3)
把( 3)代入( 2),整理得
y=- 200+3z -z
7
设
z
k (k 为整数 )
得 z=7k, y= - 200+20k, x=300 - 27k
7
k
100
300 27k 0
9
∵x,y,z 都是正整数∴
200 20k 0 解得 k. 10 ( k 是整数)
7k
0
k.
0
3,4 枚
∴10< k< 11 ,
1
∵ k 是整数, ∴ k=11
9
即 x=3 (桃) , y=20 (李) , z=77(榄橄)
(答略 )
丙练习 11
1. 不解方程组,判定下列方程组解的情况:
①
x 2 y 3 3x 6 y 9
②
2x y 3
③
3x 3x
5y 1
4x 2 y 3
x 3 y a 2 a 1
5 y 1
2. a 取什么值时方程组
9x
6y
9a 2
2a 2 的解是正数?
3. a 取哪些正整数值,方程组
x 2 y 5 a 3x 4 y 2a
的解 x 和 y 都是正整数?
x ky k
4. 要使方程组
的解都是整数,
k 应取哪些整数值?
x 2y 1
5. (古代问题)今有鸡翁一,值钱五,鸡母一,值钱三,鸡雏三,值钱一,百钱买百鸡,
鸡翁,鸡母,鸡雏都买,可各买多少?
初中数学竞赛辅导资料(
12)
用交集解题
甲内容提要
1. 某种对象的全体组成一个
集合 。组成集合的各个对象叫这个集合的
元素。 例如 6 的正约
数集合记作{ 6 的正约数}={ 1, 2, 3,6},它有 4 个元素 1, 2, 3,6;除以 3 余 1 的正整数集合是个无限集,记作{除以 个元素有无数多个。
2. 由两个集合的所有公共元素组成的一个集合,叫做这两个集合的
例如 6 的正约数集合
交集
3 余 1 的正整数}={ 1,4, 7, 10??},它的
A ={ 1, 2, 3, 6},10 的正约数集合 B={ 1, 2, 5, 10}, 6 与
10 的公约数集合 C={ 1, 2},集合 C 是集合 A 和集合 B 的交集。
3. 几个集合的交集可用图形形象地表示,
右图中左边的椭圆表示正数集合,
右边的椭圆表示整数集合,中间两个椭圆 的公共部分,是它们的交集――正整数集。
不等式组的解集是不等式组中各个不等式解集的交集。
正 数 集
正 整 数 集
整 数 集
例如不等式组
2x 6 (1)
x 2 (2)
解的集合就是
不等式( 1)的解集 x>3 和不等式( 2)的解集 x>2 的交集, x>3 . 如数轴所示:
0
2
3
4.一类问题,它的答案要同时符合几个条件,一般可用交集来解答。把符合每个条件的所有的 解(即解的集合)分别求出来,它们的公共部分(即交集)就是所求的答案。
有时可以先求出其中的一个(一般是元素最多)的解集,再按其他条件逐一筛选、剔除,求得 答案。(如例 2) 乙例题
例 1.一个自然数除以 3 余 2,除以 5 余 3,除以 7 余 2,求这个自然数的最小值。 解:除以 3 余 2 的自然数集合
A ={ 2,5, 8,11, 14, 17, 20, 23, 26,??}
除以 5 余 3 的自然数集 B={ 3, 8, 13, 18, 23 , 28,??}
除以 7 余 2 自然数集合 C={ 2, 9, 16, 23, 30,??}
集合 A 、 B、 C 的公共元素的最小值 例2. 有两个二位的质数,它们的差等于 解:
23 就是所求的自然数。
6,并且平方数的个位数字相同,求这两个数。
1, 3, 7, 9,即符合条件的质数它们的个位数
二位的质数共 21 个,它们的个位数字只有 的集合是{ 1, 3,7, 9};
其中差等于 6 的有: 1 和 7; 3 和 9; 13 和 7,三组; 平方数的个位数字相同的只有
同时符合三个条件的个位数字是
3和7;1和 9二组。
3和7这一组
故所求质数是: 23, 17 ; 43 , 37; 53, 47; 73, 67 共四组。
例3. 数学兴趣小组中订阅 A 种刊物的有 28 人,订阅 B 种刊物的有 21 人,其中 6 人两种都
订,只有一人两种都没有订,问只订A 种、只订 B 种的各几人?数学兴趣小组共有几 人?
解:如图左、右两椭圆分别表示订阅 ∴只订 A 种刊物的人数是
A 种、 B 种刊物的人数集合,则两圆重叠部分就是它
们的交集( A 、B 两种都订的人数集合) 。
28- 6= 22 人;
只订 B 刊物的人数是 21- 6= 15 人; 小组总人数是 22+ 15+ 6+ 1=44 人。
A= 28
B=21
只 A 22
A B
6
只 B 15
设 N,N(A),N(B),N(AB ), N
分别表示总人数,订 A 种、 B 种、 AB 两种、都不订的人数,则得 [公式一] N= N + N(A)+N (B)- N(AB)。 例4. 在 40 名同学中调查,会玩乒乓球的有
24 人,篮球有 18 人,排球有
③只会打排球?
10 人,同时会玩
乒乓球和篮球的有 6 人,同时会玩乒乓球和排球的有
问:有多少人①只会打乒乓球②同时会打篮球和排球 解:仿公式一 ,得[公式二] :
4 人,三种球都会的只有
1 人,
N= N + N( A) +N( B) +N(C) - N( AB )- N( AC )- N(BC)+N(ABC)
①只会打乒乓球的是 24- 6-4+ 1= 15(人) ②求 N (BC)可用公式二:
A 24
4
1
AB
6AC ABC
18
B∵40= 24+18+ 10-6- 4- N( BC )+ 1
∴N ( BC)= 3, 即同时会打篮球和排球的是
3 人
C 10
③只会打排球的是
10- 3- 1= 6(人)
例 5. 十进制中,六位数
19xy87 能被 33 整除,求 x 和 y 的值
解:∵ 0≤ x, y≤ 9, ∴ 0≤ x+y ≤ 18, - 9≤ x- y≤ 9, x+y>x - y ∵ 33= 3×11,
∴ 1+ 9+ x+y+8 + 7 的和是 3 的倍数,故 x+y=2,5,8,11,14,17 (1+x+8) - (9+y+7) 是 11 的倍数,
故 x- y= -4, 7
∵x+y 和 x-y 是同奇数或同偶数,∴它们的交集是下列四个方程组的解:
x y 8 x y
x
4 2 6
y 14
4 5 9
x y 11 x y 7 x y
9 2
x y 17
x y x y
x y 7 x y
12 5
解得
x y
( x=12 不合题意舍去)答: x=2,y=6 或 x=5,y=9 或 x=9,y=2 丙练习 12
1. 负数集合与分数集合的交集是______
2. 等腰直角三角形集合是___三角形集合与___三角形集合的交集。 3. 12 的正约数集合 A ={
12 和 30 的公约数集合 C={
},30 的正约数集合 B={
}
},集合 C 是集合 A 和集合 B 的__
4. 解下列不等式组并把解集(不是空集)表示在数轴上:
①
3x
x
6
②
x 5x
2 0
1
3
③
x 1
④
x x
2 0 2 0
5
2x 2
5. 某数除以 3 余 1,除以 5 余 1,除以 7 余 2,求某数的最小值。 6. 九张纸各写着 1 到 9 中的一个自然数(不重复)
,甲拿的两张数字和是 10,乙拿的两张
数字差是 1,丙拿的两张数字积是 24,丁拿的两张数字商是 3,问剩下的一张是多少?
7. 求符合如下三条件的两位数:①能被 3 整除②它的平方、立方的个位数都不变③两个数
位上的数字积的个位数与原两位数的个位数字相同。
8. 据 30 名学生统计, 会打篮球的有 22 人,其中 5 人还会打排球; 有 2 人两种球都不会打。 那么①会打排球有几人?②只会打排球是几人?
9. 100 名学生代表选举学生会正付主席,对侯选人
A 和 B 进行表决,赞成 A 的有 52票,
赞成 B 的有 60 票,其中 A 、 B 都赞成的有 36 人,问对 A 、 B 都不赞成的有几人?
10. 数、理、化三科竞赛,参加人数按单科统计,数学 24 人,物理 18 人,化学 10 人;按
13、 4、 5 人,没有三科都参加的人。求参赛的总 两科统计,参加数理、数化、理化分别是
人数,只参加数学科的人数。 (本题如果改为有 11.
2 人三科都参加呢?)
x y 3 x y 5 0
12. 十进制中,六位数 1xy285能被 21 整除,求 x,y 的值(仿例 5)