1、方程理论及应用一 一元一次同余方程1 形式:不能整除 (1)2 讨论 的解分析:1) 设是模m的完系,因为,所以也是模m的完系。因此,其中必有且只有一个树与零同余,即,即(1)有唯一解。 由(1)得:,由欧拉定理知:,所以2)1 设(1)有解,则db;反过来,设db,因为,所以(2)有解,所以(1)有解。所以,(1)和(2)是等价的。下面求(2)的解即可。但是要注意,(1)和(2)的模不同,所以(2)的相同的解不一定也是(1)的相同的解,下面我们在(2)的所有解中来求(1)的所有不相同的解。 设(2) 的唯一解为:,则所以形如(t为任意整数)的数都是(2)的解,因此这些数中所有关于模m不同余的
2、数就是(1)的所有解。因为当(3)时,有,所以;反之也成立,所以(3)成立的充要条件是因此,在所有形如的数中只要t取关于模d不同余的数,所得到的数就关于模m不同余,所以就是(1)的所有解。 定理1 一元一次同余方程中, 当,有唯一解,1,有解db, 其中是的唯一解。定理2 (中国剩余定理)设两两互质,则同余方程组 (4)对于模有唯一解:其中:,二 二元一次不定方程。1 形式:2定理:有解c三例题讲解。例1 解同余式。 1) 2) 3) 4)例2 解同余方程组。 1) 2) 3)例3 求出最小的正整数,它的一半是整数的平方,它的是整数的三次方,它的是整数的五次方。例4 解二元一次不定方程。 1)
3、 2)求:的整数解高斯函数一 定义。叫高斯函数,定义域为R,y是不超过x的最大整数。注:1) 2)二 性质。1) 定义:为x的小数部分,所以2) 是不减函数,当时,3) 中整数部分可以外拿,4) 有5) 若则6) 在中,m的倍数有个三 应用技巧。1) 充分利用的定义,根据定义,任意实数,而01,于是,将关于任意实数x的问题,归结到讨论区间(0,1)上的关于的问题。2) 有意识的利用的性质,特别是前四个性质,因为这四个性质是直接由定义派生出来的,可以说是函数的本质属性的推论。3) 充分利用典型区间,设m=,p=,则x=m+p,其中0p1,于是,问题归纳到在0,1上讨论。为此需要对区间(0,1)进行划分,分段讨论,又常分成几个相等的小段:,于是问题的讨论只要在典型区间上进行即可。四 例题讲解例1 任何实数x,y,求证:例2 求:例3 设r是实数且满足条件:求:(第9届美国数学邀请赛AIME试题)例4 在数列=中每个奇数k出现k次,设有整数p,q,r存在,对所有正整数n,满足,其中表示不大于x的最大整数, 求:的值。(数学通讯问题征解题)