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第3題:
已知 \(x, y\) 均為非負整數。若方程式 \(3x+2y=n\) 恰有 \(24\) 組解,則所有 \(n\) 的可能值的總和為________。
解:
因為方程式 \(3x+2y=n\) 有一組顯然的特殊解 \((x,y) = (n, -n)\),
所以有通解 \((x,y) = (n - 2t, -n + 3t)\),其中 \(t\) 為整數。
又 \(x, y\) 均為非負整數,
所以 \(n - 2t\geq 0\) 且 \(-n + 3t \geq 0\),
得 \(\displaystyle \frac{n}{3}\leq t \leq \frac{n}{2}\) 。
因此 區間 \(\displaystyle [\frac{n}{3},\frac{n}{2}]\)須包含 \(24\) 個整數 \(t\),
(由於區間長度 \(\displaystyle \frac{n}{2}-\frac{n}{3}= \frac{n}{6}\) ,
所以心中想著大概是 \(23\leq\frac{n}{6}<25\),
不過邊界的 \(n\) 要小心逐一檢查比較安心!)
得 \(n = 138, 140, 141, 142, 143, 145\)。
所有 \(n\) 的可能值的總和為 \(138+140+141+142+143+145 = 849\)。