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中学生报:逐步逼近求

http://www.sina.com.cn 2008年04月24日 08:44 《中国中学生报》 

  法锉一个圆形工件,总是先锉一个多边形,然后逐步逼近越来越接近圆形,锉到相当程度就算圆形了。用天平称质量,总是在盘中放入砝码若干。多了,去掉一些;少了,再增加一些。经过几次调整,天平就会平衡从而称出物体质量。

  上面所用的方法就是逐步逼近的方法,简称为逐步逼近法。这种方法在数学中十分有用,如,

  求方程组

  6x-y-z=20 ①x2+y2+z2=1979 ②

  的正整数解。

  分析含有三个未知数的两个方程,一般解是不能确定的。但这里要求的是正整数解,且两个方程有一定特点,从而弥补了方程个数的不足。借助于逐步逼近法,设法缩小解不能存在的范围。

  第一次逼近:注意到方程①和②中,y,z的系数分别相同;又由②知x2>0,所以y2+z2<1979。又2xy≤y2+z2,所以(y+z)2≤2?穴y2+z2?雪<3958<632,所以y+z≤62。从而y,z都可能取61个不同的值。

  第二次逼近:从方程①得6x=20+y+z≤82,所以x≤13。从而x可能取13个不同的值。

  第三次逼近:由x≤13及方程②得y2+z2=1979-x2≥1979-132=1810。所以y,z中必有一个数不小于31。再由方程①得6x=20+y+z≥51,所以x≥9。这样,x只可能取9,10,11,12,13。

  第四次逼近:从方程可以看到,x不能为偶数。因为,由①可知,x为偶数则y,z必有相同的奇偶性。若y,z同为偶数,则三个偶数的平方和不可能是奇数1979;若y,z同为奇数,则一个偶数、两个奇数的和也不可能是奇数。

  至此,x只可能有两个值:11,13。代入方程组,求出y,z得

  x=11,y=43,z=3, x=11,y=3,z=43,

  x=13,y=21,z=37, x=13,y=37,z=21。

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