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Equação diofantina linear: soluções inteiras, moedas e selos

Informe a, b e c da equação a·x + b·y = c: veja o mdc, se há solução inteira, uma solução particular, o passo das demais e quantas soluções têm x e y não negativos (moedas ou selos).

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Entrada

A equação só tem solução inteira se c for múltiplo do mdc de a e b.

Resultado

O resultado aparece aqui.

Como as soluções inteiras são encontradas

a·s + b·t = mdc(a, b) (Euclides estendido); se mdc divide c: x₀ = s·c/mdc, y₀ = t·c/mdc; todas as soluções: x = x₀ + k·b/mdc, y = y₀ − k·a/mdc

O algoritmo de Euclides estendido dá o mdc e os números s e t com a·s + b·t = mdc. Se o mdc divide c, multiplica-se por c/mdc para obter uma solução; as outras andam de b/mdc em x e de a/mdc em y. Com moedas ou selos, interessam as soluções com x e y não negativos.

Exemplo: 3x + 5y = 100

Exemplo resolvido pela própria ferramenta
PassoQuocienteResto aResto bst
105301
213210
3121-11
42102-1

Cuidados com soluções inteiras

  • A tabela mostra cada passo da divisão de Euclides, com os coeficientes s e t que se carregam de um passo ao outro.
  • Sem solução inteira quando c não é múltiplo do mdc; nesse caso os valores de solução saem zerados.
  • Soluções não negativas contam os valores de x e y que podem ser usados de verdade (número de moedas ou selos).
  • O menor x não negativo e o y correspondente aparecem só quando existe pelo menos uma solução não negativa.

Nota: Resultado exato em inteiros para os valores digitados.

Perguntas frequentes

Como resolver uma equação diofantina linear?

Use Euclides estendido para o mdc: para 3x + 5y = 100 o mdc é 1 e há solução inteira.

Quantas formas de pagar 100 com moedas de 3 e de 5?

São 7 formas com quantidades não negativas de cada moeda.

Quando a equação diofantina não tem solução?

Quando c não é múltiplo do mdc de a e b, como 6x + 9y = 10.