不定方程(组)
一、核心概念
你可能在想,什么是“不定方程”?听起来很复杂,但其实它源于我们的生活。
举个例子: 假设你去小卖部买东西,带了20元钱,想买单价3元/支的签字笔和单价2元/块的橡皮。两种都想买,要把钱正好花完,那么你可以买几支笔,几块橡皮呢?
我们不妨设买签字笔 x
支,买橡皮 y
块。根据题意,可以列出方程:
观察这个方程,它有两个未知数(x
和 y
),但只有一个方程式。在数学上,未知数的个数多于独立方程个数的方程,就叫做“不定方程”。
在实数范围内,这样的方程有无数多组解。但在公务员考试中,题目通常会隐藏一些限制条件,最常见的就是要求未知数是正整数(比如这里的笔和橡皮只能是正整数支/块)。这个条件,就是我们解题的突破口。
我们来试试解上面这个方程:
因为 x
和 y
都必须是正整数,我们可以从数量较少的那个未知数开始尝试:
- 如果买1支笔 (
x=1
):。y
不是整数,排除。 - 如果买2支笔 (
x=2
):。这是一个解!方案一:2支笔,7块橡皮。 - 如果买3支笔 (
x=3
):。y
不是整数,排除。 - 如果买4支笔 (
x=4
):。这也是一个解!方案二:4支笔,4块橡皮。 - 如果买5支笔 (
x=5
):。y
不是整数,排除。 - 如果买6支笔 (
x=6
):。这还是一个解!方案三:6支笔,1块橡皮。 - 如果买7支笔 (
x=7
):。y
是负数了,不符合实际,打住!
你看,即使有了“正整数”这个限制,我们还是找到了3组解。所以,考试真题通常还会给出其他条件(比如“总共买了10件商品”),帮助我们将答案锁定到唯一解。
核心思想总结:解不定方程,本质上就是利用题目中明示或暗示的限制条件(如整数解、数字特性、特定范围等),将无限解变为有限解,最终找到唯一符合题意的答案。接下来,我们将学习几种快速锁定答案的技巧。
二、真题讲解
1. 尾数法
适用场景:当方程中某个未知数的系数是5或10的倍数时,优先考虑尾数法。因为乘以5或10后,结果的尾数有非常明确的规律(0或5)。
例题1: 超市将99个苹果装进两种包装盒,大包装盒每个装12个苹果,小包装盒每个装5个苹果,共用了十多个盒子刚好装完。问两种包装盒相差多少个?
- A. 3
- C. 7
- B. 4
- D. 13
2. 因子倍数法
适用场景:当常数项和某个(或多个)未知数的系数有公约数时,可以推断出剩余项也必然是这个公约数的倍数。
例题1: 设a,b均为正整数,且有等式 成立,则a的值为
- A. 6
- C. 4
- B. 3
- D. 5
例题2: 小张的孩子出生的月份乘以 29,出生的日期乘以 24,所得的两个乘积加起来刚好等于 900。问孩子出生在哪一个季度?
- A.第一季度
- B.第二季度
- C.第三季度
- D.第四季度
3. 奇偶特性
适用场景:当方程中系数存在多个偶数,或可通过奇偶性快速判断未知数的性质时。核心公式:
- 偶 + 偶 = 偶, 偶 - 偶 = 偶
- 奇 + 奇 = 偶, 奇 - 奇 = 偶
- 奇 + 偶 = 奇, 奇 - 偶 = 奇
例题1: 20人乘飞机从甲市前往乙市,总费用为27000元。每张机票的全价票单价为2000元,除全价票之外,该班飞机还有九折票和五折票两种选择。每位旅客的机票总费用除机票价格之外,还包括170元的税费。则购买九折票的乘客与购买全价票的乘客人数相比
- A. 两者一样多
- B. 买九折票的多1人
- C. 买全价票的多2人
- D. 买九折票的多4人
4. 代入排除法
适用场景:当题目所求的未知数直接出现在选项中时,代入排除法往往是最直接、最快速的解题方式。
例题1: 某学校组织一次教工接力比赛,共准备了25件奖品分发给获得一、二、三等奖的职工,为设计获得各级奖励的人数,制定两种方案:若一等奖每人发5件,二等奖每人发3件,三等奖每人发2件,刚好发完奖品;若一等奖每人发6件,二等奖每人发3件,三等奖每人发1件,也刚好发完奖品,则获得二等奖的教工有多少人?
- A. 6
- C. 4
- B. 5
- D. 3
5. 消元法
适用场景:当题目给出两个或以上的方程(即不定方程组)时,通过消元,减少未知数的数量,将复杂问题简单化。
例题1: 某地遭受大自然灾害后,A公司立即组织捐款救灾。已知该公司有100名员工捐款,捐款额有300元、500元和2000元三种,捐款总额为36000元,则捐款500元的员工数是
- A. 11 人
- C. 13 人
- B. 12 人
- D. 14 人
6. 整体思想(配系数法/加减消元法)
适用场景:当方程组的系数有特定关系,通过简单的加减乘除运算,可以直接得到目标整体(如 x+y+z
)的值,而无需单独求出每个未知数。
例题1: 小刚买了3支钢笔,1个笔记本,2瓶墨水花去35元钱,小强在同一家店买同样的5支钢笔,1个笔记本,3瓶墨水花去52元钱,则买1支钢笔,1个笔记本,1瓶墨水共需( )元。
- A. 9
- C. 15
- B. 12
- D. 18
例题2: 甲买了3支签字笔、7支圆珠笔和1支铅笔,共花了32元,乙买了4支同样的签字笔、10支圆珠笔和1支铅笔,共花了43 元。如果同样的签字笔、圆珠笔、铅笔各买一支,共用多少钱?
- A. 21 元
- C. 10 元
- B. 11 元
- D. 17 元
三、技巧总结
看不定方程,就像一个聪明的侦探在破案,而上面学习的各种方法,就是你的破案工具箱。何时使用何种工具,是提高解题速度的关键。
-
首选特值法(代入排除):
- 何时用:当题目是选择题,且选项直接给出了某个未知数的值时,这是最快的“捷径”。直接将选项代入验证,满足所有条件即为正确答案。
- 优点:简单、直接、粗暴有效。
-
紧盯特征数(尾数法):
- 何时用:方程中出现了
5x
或10x
这样的项。 - 思路:利用乘积的尾数只有
0
或5
这一特性,反推出其他项的尾数,从而大大缩小未知数的取值范围。
- 何时用:方程中出现了
-
寻找公因子(因子倍数法):
- 何时用:方程中,常数项和某一项或几项的系数,有明显的公约数。
- 思路:
a+b=c
,如果a
和c
都能被n
整除,那么b
也一定能被n
整除。利用这个性质,可以确定未知数的倍数关系。
-
分辨奇与偶(奇偶特性法):
- 何时用:方程的系数和常数,奇偶性分布很有特点时。
- 思路:利用
偶±偶=偶
、奇±奇=偶
、奇±偶=奇
的基本规则,判断未知数必须是奇数还是偶数,排除掉一半的可能性。
-
多方程处理(消元法):
- 何时用:题目给出了两个或以上的方程,形成了不定方程组。
- 思路:通过加减消元,减少未知数的个数,把三元变二元,二元变一元,化繁为简。
-
求解整体值(配系数/加减法):
- 何时用:题目不要求单个未知数的值,而是求它们的和、差等一个整体表达式的值。
- 思路:通过对整个方程进行乘除和加减,凑出目标表达式,实现“整体求解”。
实战建议:拿到一道题,先别急着埋头计算。花几秒钟审视一下方程的特点,看看它更符合哪个工具的使用场景,选择最高效的方法,才能在考场上克敌制胜!

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