Skip to main content

Теория: 08 Уравнения в целых числах

Задание

Решите уравнение в целых числах:

\(\displaystyle xy+2x-3y=11\small.\)

 

Решениями уравнения являются пары чисел (введите только необходимое количество различных решений, последние поля ввода оставьте пустыми, если потребуется):

\(\displaystyle x=\)
4
\(\displaystyle {\small,}\ \ y=\)
3
\(\displaystyle {\small;}\)
\(\displaystyle x=\)
8
\(\displaystyle {\small,}\ \ y=\)
-1
\(\displaystyle {\small;}\)
\(\displaystyle x=\)
2
\(\displaystyle {\small,}\ \ y=\)
-7
\(\displaystyle {\small;}\)
\(\displaystyle x=\)
-2
\(\displaystyle {\small,}\ \ y=\)
-3
\(\displaystyle {\small.}\)
Решение

В левой части уравнения сгруппируем первые два слагаемых и вынесем общий множитель:

\(\displaystyle (xy+2x)-3y=11\small,\)

\(\displaystyle x(y+2)-3y=11\small.\)

Вместо \(\displaystyle 3y\) хочется получить \(\displaystyle 3(y+2)\small,\) чтобы разложить на множители левую часть.

Так как 

\(\displaystyle 3(y+2)=3y+6\small,\)

можно вычесть из обеих частей число \(\displaystyle 6\small,\) а затем разложить на множители левую часть.

\(\displaystyle x(y+2)-3y-6=11-6\small,\)

\(\displaystyle x(y+2)-3(y+2)=5\small,\)

\(\displaystyle (x-3)(y+2)=5\small.\)

 

Решим уравнение

\(\displaystyle (x-3)(y+2)=5\small\)

в целых числах.

 

Так как \(\displaystyle x\) и \(\displaystyle y\) целые, то числа \(\displaystyle (x-3)\) и \(\displaystyle (y+2)\) также целые.

Значит, мы представляем число \(\displaystyle 5\) в виде произведения двух целых чисел.

Если множители натуральные, то есть только два варианта:

\(\displaystyle 1\cdot 5=5\)  и  \(\displaystyle 5\cdot 1 =5\small;\)

\(\displaystyle x-3=1, y+2=5\)  и  \(\displaystyle x-3=5, y+2=1\small;\)

\(\displaystyle x=4, y=3\)  и  \(\displaystyle x=8, y=-1\small.\)

 

Если один из множителей отрицателен, то и второй тоже отрицателен, и получаются еще два решения

\(\displaystyle (-1)\cdot (-5)=5\)  и  \(\displaystyle (-5)\cdot (-1) =5\small;\)

\(\displaystyle x-3=-1, y+2=-5\)  и  \(\displaystyle x-3=-5, y+2=-1\small;\)

\(\displaystyle x=2, y=-7\)  и  \(\displaystyle x=-2, y=-3\small.\)


Таким образом, исходное уравнение имеет четыре решения:   

\(\displaystyle x=4, y=3\small;\)   \(\displaystyle x=8, y=-1\small;\)   \(\displaystyle x=2, y=-7\small;\)   \(\displaystyle x=-2, y=-3\small.\)


Ответ: \(\displaystyle x=4, y=3\small;\)   \(\displaystyle x=8, y=-1\small;\)   \(\displaystyle x=2, y=-7\small;\)   \(\displaystyle x=-2, y=-3\small.\)