已知两个质数 aa、bb 满足 57a−15b=957a - 15b = 9, 则 a+b=a + b = ___.

完整解法

1. 化简方程

原方程为:
57a−15b=957a - 15b = 9
方程两边同时除以 33,得:
19a−5b=319a - 5b = 3

2. 利用整除性与倍数特征缩小未知数范围

将方程变形为:
5b=19a−35b = 19a - 3
因为 bb 为整数,所以 19a−319a - 3 必须是 55 的倍数。
即 19a≡3(mod5)19a \equiv 3 \pmod 5,解得 a≡2(mod5)a \equiv 2 \pmod 5。
因此,aa 的个位数字只能是 22 或 77。

3. 结合质数条件确定唯一解并求值

已知 aa 是质数:

  1. 若 aa 的个位数字为 22,由于唯一的偶质数是 22,故 a=2a = 2。
    代入方程得 5b=19imes2−3=35  ⟹  b=75b = 19 imes 2 - 3 = 35 \implies b = 7。此时 b=7b = 7 也是质数,满足条件。
  2. 若 aa 的个位数字为 77,设 a=10k+7a = 10k + 7(k⩾0k \geqslant 0 为整数),则:
    5b=19(10k+7)−3=190k+130  ⟹  b=38k+265b = 19(10k + 7) - 3 = 190k + 130 \implies b = 38k + 26
    因为 b=2(19k+13)⩾26b = 2(19k + 13) \geqslant 26,所以 bb 必为大于 22 的偶数,即 bb 为合数,不合题意。

综上所述,唯一的质数解为 a=2,b=7a = 2, b = 7。
所以 a+b=2+7=9a + b = 2 + 7 = 9。

答案

9

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