Дано диофантово уравнение 6x + 15y = 3. Исследуйте все целые решения, объясните стратегию поиска общего решения и укажите, при каких изменениях коэффициентов метод остаётся применимым

24 Окт в 14:30
6 +1
0
Ответы
1
Найдём все целые решения уравнения 6x+15y=36x+15y=36x+15y=3.
1. Проверка возможности решения. Пусть d=gcd⁡(6,15)=3d=\gcd(6,15)=3d=gcd(6,15)=3. Так как d∣3d\mid 3d3, решения существуют.
2. Упростим, разделив на ddd: 2x+5y=12x+5y=12x+5y=1.
3. Найдём частное решение. Решим по модулю: 2x≡1(mod5)2x\equiv1\pmod52x1(mod5). Обратный элемент 2−1(mod5)2^{-1}\pmod521(mod5) равен 333, поэтому x≡3(mod5)x\equiv3\pmod5x3(mod5). Возьмём x0=3x_0=3x0 =3. Тогда 2⋅3+5y=12\cdot3+5y=123+5y=1 даёт y0=−1y_0=-1y0 =1. Значит одно частное решение (x0,y0)=(3,−1)(x_0,y_0)=(3,-1)(x0 ,y0 )=(3,1).
4. Общее решение. Для уравнения ax+by=cax+by=cax+by=c с d=gcd⁡(a,b)d=\gcd(a,b)d=gcd(a,b) общее целое решение задаётся
x=x0+bdt,y=y0−adt,t∈Z. x=x_0+\frac{b}{d}t,\qquad y=y_0-\frac{a}{d}t,\qquad t\in\mathbb{Z}.
x=x0 +db t,y=y0 da t,tZ.
Здесь a=6, b=15, d=3a=6,\ b=15,\ d=3a=6, b=15, d=3, поэтому bd=5, ad=2\frac{b}{d}=5,\ \frac{a}{d}=2db =5, da =2. Получаем
x=3+5t,y=−1−2t,t∈Z. x=3+5t,\qquad y=-1-2t,\qquad t\in\mathbb{Z}.
x=3+5t,y=12t,tZ.

5. Когда метод применим. Метод применим для любого линейного диофантова уравнения ax+by=cax+by=cax+by=c. Необходимо и достаточно, чтобы d=gcd⁡(a,b)d=\gcd(a,b)d=gcd(a,b) делил ccc. Если d∤cd\nmid cdc — целых решений нет. При изменении коэффициентов aaa или bbb нужно заново вычислить gcd⁡(a,b)\gcd(a,b)gcd(a,b); если новая НОД делит ccc, то процедура (деление на НОД, нахождение частного решения через расширенный алгоритм Евклида и параметризация) остаётся применимой. Если одновременно умножить все три коэффициента a,b,ca,b,ca,b,c на одно и то же целое число, множество решений не меняется (по соответствующей нормировке).
24 Окт в 15:34
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир