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小学奥数数论讲义 4-整数分拆之最值与应用强化篇【精品】

2023-10-04 来源:尚佳旅游分享网
整数分拆之最值与应用

一、拆分的基础知识

整数的拆分问题常常以计数问题、最值问题等形式出现,因此除了掌握有关的等差数列、数的整除、平均数等基本知识外,还要求掌握加法原理、乘法原理、枚举法、筛选法等基本的记数原理和方法。

二、拆分基本方法

1.题目要求拆质数且乘积最大——若可以拆相同的数字就按照“多拆3,少拆2,不拆1——拆分后乘积最大”原则。

2.若题目要求拆成若干个互不相同的自然数之和——要求这些自然数的乘积尽量大 应将数列拆分成:a234…的形式,但是实际计算的时候会发现一般不能拆成恰好相同,则:

⑴当多0时,将a拆成a234… (n-1) n; ⑵当多1时,将a拆成a345… (n-1) ( n-1);

⑶当多2,3,…,n-1中的数时,就将该数从2,3,…,n-1,n中删除,其余数即为所拆之数。 例如:将30拆成若干个互不相同的自然数之和,要求这些自然数的乘积尽量大,应怎样拆?

234567835 比30大5,故将5去掉

30被拆成234678

【例1】将15拆分成2个数的和,并且使这2个数的乘积最大,应该怎样拆分?最大值是多少?

【巩固1】把11拆分成两个自然数的和,再求出这两个自然数的积,要使这个积最大,应该如何拆分?

【巩固2】试把14拆分为两个自然数之和,使它们的乘积最大。

【例2】试把14拆分为3个自然数之和,使它们的乘积最大。

【巩固】试把19拆分为3个自然数之和,使它们的乘积最大。

【例3】试把1999拆分为8个自然数的和,使其乘积最大。

【巩固】试把1553拆分为6个自然数的和,使其乘积最大。

【例4】将一根长144厘米的铁丝,做成长和宽都是整数的长方形,共有 种不同的做法,

其中面积最大的是哪一种长方形?

【巩固】有长方形和正方形三块地。它们的周长是100米,它们的一条边长分别是30米,28米和

25米。这三块中哪一块地最大?面积是多少?

【例5】把14拆分成若干个自然数的和,再求出这些数的积,要使得到的积最大,应该把14如何

拆分?这个最大的乘积是多少?

【巩固】分别拆分2001、1994、1993三个数,使拆分后的积最大。

【例6】把72拆分成若干个互不相等的自然数之和,且使所有加数的乘积尽可能大,如何拆分?

【巩固】把1993拆分成若干个互不相等的自然数的和,且使这些自然数的乘积最大,该乘积是多

少?

〖答案〗

【例1】将15进行拆分,并计算乘积

15114 11414

15213 21326

15312 31236

15411 41144 15510 51050 1569 6954 1578 7856

15拆分成7和8的和,乘积最大,是56

【巩固1】把11拆分成两个自然数的和,当不考虑加数的顺序时 有110,29,38,47,56五种方法

它们的乘积分别是:11010,2918,3824,4728,5630 显然,把11拆分成56时

有最大的积5630

【巩固2】把14拆分成两个自然数之和,共有7种不同的方式

若想乘积最大

1477,7749

因此,当把14拆分为两个7之和的时候,乘积(7749)最大

【例2】⑴由例1的说明对于两个数可知,假设nab (a≥b)且ab>1时,乘积ab不是最大的。

换句话说,若nab (a≥b),当a、b两数相等或差为1时,乘积ab取最大值。 ⑵那么对于三个数呢?

假设nabc (a≥b≥c)且ac>1时,乘积abc不是最大的。

若nabc (a≥b≥c),当a、b、c中的任意两数相等或差为1时,乘积abc取最

大值。

因为14342,

由分析可知:当ab5且c4时 乘积abc554100为最大值

【巩固】利用上面的结论可知,若nabc (a≥b≥c)

当a、b、c中的任意两数相等或差为1时,乘积abc取最大值 由分析可知:当ab6且c7时

乘积abc667252为最大值

【例3】反复使用上述结论,可知要使拆分成的8个自然数的乘积最大 必须使这8个数中的任意两数相等或差数为1

因为1999÷8249…7,199982497 由上述分析,拆法应是1个249,7个250 其乘积2492507为最大

【巩固】利用例题3的结论:可知要使拆分成的6个自然数的乘积最大

必须使这6个数中的任意两数相等或差数为1 因为155362585

由上述分析,拆法应是1个258,5个259 其乘积2582595为最大

【例4】36种,当长与宽都是36厘米时,面积最大

【巩固】边长是25的正方形的地面积最大,是625平方米

【例5】根据上面的讨论结果,我们应该把14拆分成四个3与一个2之和

即1433332

这五数的积有最大值33332162

【巩固】⑴∵20016673

∴2001拆分成(667个3的和)时,其积最大

⑵∵199466432

∴1994拆分成(664个3的和) 2时,其积最大 ⑶∵199366431 ∴1993拆分成33663个3322时,其积最大

【例6】为使所有加数的乘积最大,显然要使加数的个数尽可能多,每个加数尽可能小,但又不能

是1,

所以应将72拆分成从2开始的若干个连续自然数。

因为:234…1165<72

234…1277>72 77725,所以从加数中去掉5

即:482346789101112 最多可以拆成10项

【巩固】 23…212324…63

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