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2026 年中科大少年班入围考 · 第 12 题
F2填空题数论
若整数x,y满足
1949x+2026y=1,
则∣x∣的最小值为。
作答
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
标准答案:421
解析
思路
将系数换成较小的模余数,用欧几里得算法求一个逆元,再在全部同余解中选绝对值最小者。
解答
因为 1949=2026−77,原式给 77x≡−1(mod2026)。欧几里得算法为
2026=26⋅77+24,77=3⋅24+5,24=4⋅5+4,5=4+1.
回代得 1=421⋅77−16⋅2026,所以 x≡−421(mod2026)。全部可能的 x=−421+2026t。当 t≤0 时绝对值至少四百二十一,t≥1 时至少一千六百零五;取 t=0 即得最小值 421。
复核
取 x=−421,y=405,有 1949x+2026y=−820529+820530=1,故最小候选确可达到;不是只求了必要的同余条件。
方法总结
一次不定方程先求完整同余类,再比较离零最近的代表,同时回代另一变量确认存在。
为什么评为 F2(会透露解法方向)
辨认一次不定方程的同余模型,回代求逆元后比较相邻代表元;关键方法明确,计算虽长但思路不难。
用到的方法(会透露解法方向)
核心工具:提公因子,化为互素、剩余类、幂周期与局部排除
专题卡:选模、剩余类与局部排除、公因子归一与欧几里得变形