题解

Menci 2018-08-09 15:43:57 2018-08-18 8:17:51

题意可转化为,判断以下关于 的方程是否存在整数解:

将两维分开考虑,即

两式相加得

整理这三个式子得到

结论:这三个二元一次不定方程同时有解,是本题答案为 Yes 的充要条件,即:

必要性显然,下证充分性。

如果前两个方程有解,那么,通过它们的解构造出一组原方程一组可行解的方法是:

所以,原题有解,等价于前两个方程有解,且对应位置的未知数值的奇偶性相同。即,对于以下两个方程,存在一组整数解,使得 奇偶性相同, 奇偶性相同。

我们可以将上式都除去 ,即

上述方程化为

下面证明,在第三个方程有解的前提条件下,从前两个方程的任意一组解,都可得到一组满足条件(对应未知数的值奇偶性相同)的解。

由于 互质,所以它们不可能都是偶数。

一奇一偶时

根据一元二次不定方程 的通解公式( 为任意整数):

调整 的大小,可以在保持 中一个数的奇偶性不变的情况下,调整另一个数的奇偶性。

所以可以通过调整,使得

的奇偶性与 相同, 的奇偶性与 相同。

均为奇数时

方程三 有解的充要条件为 。而 一定是一个偶数(并且其值为 ,因为 互质),所以此时 一定是偶数,所以 一定均为奇数或均为偶数。

如果 均为奇数,以方程一 为例,只有当 一奇一偶时,方程才有解,这时 一定是一奇一偶。方程二同理。

如果 均为偶数,以方程一 为例,只有当 均为奇数时,方程才有解,这时 一定均为奇数。方程二同理。

Q.E.D.