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如图,十三个边长为正整数的正方形纸片恰好拼成一个大矩形(其中有三个小正方形的边长已标出字母x,y,z).试求满足上述条件的矩形的面积最小值.
已有三个小正方形的边长为x,y,z,我们通过x,y,z表示其余正方形的边长依次填在每个正方形中,
它们是x+y,x+2y,x+3y,4y,x+7y,2x+y,2x+y+z,4x+4y-z,4x+4y-2z及5x-2y+z.
因矩形对边相等,
所以得11x+3y=7x+16y-z及8x+8y-3z=6x+5y+z.
化简上述的两个方程得到z=13y-4x,4z=2x+3y,
消去z得18x=49y.
因为18与49互质,
所以x、y的最小自然数解是x=49,y=18,
此时z=38.
以x=49,y=18,z=38代入矩形长、宽的表达式11x+3y及8x+8y-3z,
得长、宽分别为593和422.
此时得最小面积值是593×422=250246.
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