不定方程的概率解法
结论:
(1) 方程
,
的正整数解共有
个;
(2) 方程
,
的非负整数解共有
个;
问题:(原文出处:https://blog.csdn.net/u012074597/article/details/79702140)
先从一个问题引入:假如一个湖里有4种鱼,而我总共钓上来了10条鱼,请问鱼的组合共有多少种可能?(注意这个问题里某种鱼的条数可以为0)。
更一般地,我们可以假设有n种鱼,且一共钓到了 m条,那可能的结果数就是满足:
,
的非负整数向量 (
) 的个数。
生活中经常会碰到类似的问题,所以就称呼为“不定方程非负整数解个数”问题。
解法:
要计算非负整数向量的个数,我们可以先考虑正整数向量(
)的个数。我们假设有m个连续的数值1排成一行:
111⋯11
注意,总共有m-1个间隔,我们需要将n-1个加号放到这些间隔中。例如,如果m=8,n=3,那么选择
1+1111+111
对应解
。
故结论(1)成立。
为了得到非负整数解(而不是正整数解)的个数,注意,
的非负整数解个数与

的正整数解个数是相同的(令
)。因此得到结论(2)
所以回到最开始的问题,总共有
=286中可能的情况。