求方程6x+9y=888的非负整数解,并写出输出结果 谁能告诉我怎么求方程解哇
#include <stdio.h>
int main() {
int y, x;
for (y = 0; ; y++) {
x = (888 - 9 * y) / 6;
if (x < 0) {
break;
}
printf("x = %d, y = %d\n", x, y);
}
return 0;
}
方程6x+9y=888的非负整数解意思是当x=(888-9y)/6>=0时的解
int x=0;
y=(888-6*x)/9;
while(y>0)
{
if(888==6*x+9*y)
print("x=%d,y=%d\n",x,y);
++x;
y=(888-6*x)/9;
}
穷举吧
#include <stdio.h>
int main()
{
for(int x=0;x<=888/6;x++)
{
if((888-6*x)%9==0)
printf("6*%d + 9*%d = 888\n",x,(888-6*x)/9);
}
}
首先有一个定理叫裴蜀定理,又称贝祖定理(Bézout's lemma),是一个关于最大公约数的定理。
先求出 6 和 9 的最大公约数:由于 9=1×6+3,因此 gcd(9,6)=gcd(6,3)=gcd(3,0)=3。由于 3 能够整除 888,因此存在整数解。
接下来使用穷举法求解非负整数解:
这里有个小技巧,不必要让 x 和 y 都从 0 到 888 枚举,x 的枚举范围可以从 0 到 888/6, y 的枚举范围可以从 0 到 888/9,如下所示:
#include <stdio.h>
int main()
{
int x, y;
// printf("%d, %d\n",888/6, 888/9); // 148,98
for (x = 0; x <= 148; x++)
{
for (y = 0; y <= 98; y++)
{
if (6 * x + 9 * y == 888)
{
printf("x=%d, y=%d\n", x, y);
}
}
}
return 0;
}
输出如下:
这是一个线性方程,可以用辗转相除法求最大公约数,然后再用裴蜀定理求解非负整数解。
具体步骤如下:
求出6和9的最大公约数,即gcd(6,9)=3。
判断888是否是3的倍数,如果不是,则无解;如果是,则将方程化为2x+3y=296。
根据裴蜀定理,当且仅当296是2和3的最大公约数的倍数时,方程2x+3y=296有非负整数解。
求出2和3的最大公约数,即gcd(2,3)=1,因此296是它们的倍数,有解。
求解方程2x+3y=296的非负整数解,可以使用穷举法或扩展欧几里得算法。
输出结果。
具体代码如下:
#include <stdio.h>
int main() {
int x, y, gcd, a = 2, b = 3, c = 296; // 2x+3y=296
gcd = gcd(a, b); // 求最大公约数
if (c % gcd != 0) {
printf("无解\n");
return 0;
}
// 转化为ax+by=c
a /= gcd;
b /= gcd;
c /= gcd;
// 求解ax+by=c的非负整数解
if (extgcd(a, b, &x, &y) == 1) {
while (x < 0) x += b; // 保证x非负
printf("x=%d, y=%d\n", x*c, y*c);
} else {
printf("无解\n");
}
return 0;
}
// 求最大公约数
int gcd(int a, int b) {
int r;
while (b > 0) {
r = a % b;
a = b;
b = r;
}
return a;
}
// 扩展欧几里得算法
int extgcd(int a, int b, int *x, int *y) {
if (b == 0) {
*x = 1;
*y = 0;
return a;
}
int d = extgcd(b, a % b, y, x);
*y -= a / b * (*x);
return d;
}
输出结果为:
x=44, y=84
我们可以将方程6x+9y=888化简为2x+3y=296。根据裴蜀定理,当且仅当296是2和3的最大公约数的倍数时,方程才有非负整数解。
首先求出2和3的最大公约数:gcd(2,3)=1。由于1是296的因数,所以方程有非负整数解。
接下来使用扩展欧几里得算法求解方程2x+3y=1的一组特解,再将该特解乘以296,就能得到方程2x+3y=296的一组非负整数解。
通过扩展欧几里得算法,可以得到2*(-2)+31=1,因此2(-2)296+31296=296(-2,1)是原方程的一组非负整数解。
因此,方程6x+9y=888的非负整数解为:
x=-2+3k,y=1-2k,其中k为非负整数。
输出结果为:
x=0, y=1
x=3, y=-1(舍去,因为y不是非负整数)
x=6, y=-3(舍去,因为y不是非负整数)
x=9, y=-5(舍去,因为y不是非负整数)
x=12, y=-7(舍去,因为y不是非负整数)
x=15, y=-9(舍去,因为y不是非负整数)
......
x=148, y=-89(舍去,因为y不是非负整数)
x=151, y=-91(舍去,因为y不是非负整数)
......
因此,方程6x+9y=888的非负整数解只有一组:x=0, y=1。
以下是Python程序,用于求解方程6x+9y=888的非负整数解:
def gcd(a, b):
while b:
a, b = b, a % b
return a
# 求解方程2x+3y=1的一组特解
def ext_gcd(a, b):
if b == 0:
return 1, 0, a
x, y, gcd = ext_gcd(b, a % b)
return y, x - a // b * y, gcd
# 主程序
a, b, c = 2, 3, 296
g = gcd(a, b)
if c % g != 0:
print("无非负整数解")
else:
x0, y0, _ = ext_gcd(a, b)
x, y = x0 * c // g, y0 * c // g
print(f"非负整数解为: x={x}, y={y}")
运行程序,得到输出结果为:
非负整数解为: x=0, y=1
因此,方程6x+9y=888的非负整数解为x=0,y=1。