Diofantiska ekvationer

En linjär diofantisk ekvation har heltalslösningar precis när största gemensamma delaren till koefficienterna delar högerledet.

ax+by=cax + by = c

Enligt Skolverkets centrala innehåll ingår formeln i

Ingen kurs eller nivå. Inget centralt innehåll i Gy11 eller Gy25 tar upp den. Den hör därför inte till någon kurs här.

Variabler

SymbolBetydelse
aaKoefficienten framför xx, ett heltal
bbKoefficienten framför yy, ett heltal
ccHögerledet, ett heltal
xxDen ena obekanta, som ska vara ett heltal
yyDen andra obekanta, som ska vara ett heltal

Gäller när

  • aa och bb får inte båda vara noll. Lösningar finns precis när SGD(a,b)\text{SGD}(a, b) delar cc. Gör den inte det finns ingen heltalslösning alls.
  • Finns en lösning finns oändligt många. Från en lösning (x0,y0)(x_0, y_0) fås alla andra som x=x0+bdtx = x_0 + \frac{b}{d}t och y=y0−adty = y_0 - \frac{a}{d}t, där dd är SGD och tt är ett godtyckligt heltal.

När har en linjär diofantisk ekvation lösningar?

När svaret måste vara ett heltal för att betyda något. Antal mynt, antal paket och antal personer går inte att ha i decimalform, och då räcker det inte med att lösa ekvationen på vanligt sätt.

En linjär ekvation med två obekanta har oändligt många lösningar och beskriver en linje. Kravet på heltal plockar ut de punkter på linjen som ligger i rutnätet, och de ligger jämnt utspridda, vilket är vad parametern tt beskriver.

Exempel

Lös 6x+9y=216x + 9y = 21 i heltal.

Bestäm SGD för koefficienterna och kontrollera villkoretSGD(6,9)=3 och 3∣21\text{SGD}(6, 9) = 3 \text{ och } 3 \mid 21
Villkoret är uppfyllt. Förkorta hela ekvationen med 32x+3y=72x + 3y = 7
Hitta en lösning genom att prova. x=2x = 2 ger 3y=33y = 3x0=2y0=1x_0 = 2 \quad y_0 = 1
Skriv den allmänna lösningen med de förkortade koefficienternax=2+3ty=1−2tx = 2 + 3t \quad y = 1 - 2t

Svar: x=2+3tx = 2 + 3t och y=1−2ty = 1 - 2t, där tt är ett godtyckligt heltal.

Kontroll: Sätt t=1t = 1, alltså x=5x = 5 och y=−1y = -1. Då blir 6⋅5+9⋅(−1)=30−9=216 \cdot 5 + 9 \cdot (-1) = 30 - 9 = 21.

Vanliga fel

  • Att leta efter lösningar utan att först kontrollera delbarhetsvillkoret. Delar inte SGD högerledet är sökandet bortkastat.
  • Att stanna vid en lösning. Uppgiften frågar ofta efter alla, och utan andra krav är de oändligt många.
  • Att använda de oförkortade koefficienterna i den allmänna lösningen. Stegen är bd\frac{b}{d} och ad\frac{a}{d}, inte bb och aa.
  • Att svara med alla heltal tt i en tillämpning. Antal mynt eller personer kan inte vara negativa, så där tas bara de tt som ger x≥0x \ge 0 och y≥0y \ge 0, och antalet lösningar blir ändligt.

Bygger på

Relaterade formler

Bergsten, M. (2026). Diofantiska ekvationer. Formelsamling.se. https://formelsamling.se/formel/diofantiska-ekvationer/

Texten är fri att använda för undervisning och eget arbete under CC BY 4.0 (öppnas i ny flik). Ange formelsamling.se som källa.

Av Mats BergstenUppdaterad Källa: Skolverkets ämnesplan i matematikRapportera fel
Ändringar på sidan (3)

  • Rättat: Sidan stod under Matte 5. Varken Skolverket eller läroböckerna för kursen visar att den ingår, så den står nu inte under någon kurs.

  • Förtydligat: Sidan sa att en ekvation med två obekanta normalt beskriver en linje. Det gäller en linjär ekvation, och villkoren säger nu att aa och bb inte båda får vara noll.
  • Rättat: Vanligt fel sa att uppgiften nästan alltid frågar efter alla lösningar. Det gör den ofta, och i en tillämpning kan antalet lösningar vara ändligt.