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奥数中常见“最大与最小”问题巧解方法

太原奥数网整理 2011-10-24 09:11:36

  在应用数学知识解决日常生活中的一些实际问题时,经常会出现解决方案不止一种,有时还会有无数种的情况。在这种情况下,我们往往需要找最大量或最小量。

  例1 试求乘积为36,和为最小的两个自然数。

  分析与解 不考虑因数顺序,乘积是36的两个自然数有以下五种情况:1×36、2×18、3×12、4×9、6×6。相应的两个乘数的和是:1+36=37、2+18=20、3+12=15、4+9=13、6+6=12。显然,乘积是36,和为最小的两个自然数是6与6。

  例2 试求乘积是80,和为最小的三个自然数。

  分析与解 不考虑因数顺序,乘积是80的三个自然数有以下八种情况:1×2×40、1×4×20、1×5×16、1×8×10、2×2×20、2×4×10、2×5×8、4×4×5。经过计算,容易得知,乘积是80,和为最小的三个自然数是4、4、5。

  结论一:从上述两例可见,m个自然数的乘积是一个常数,则当这m个乘数相等或最相近时,其和最小。

  例3 试求和为8,积为最大的两个自然数。

  分析与解 不考虑加数顺序,和为8的两个自然数有以下四种情况:1+7、2+6、3+5、4+4。相对应的两个加数的积是:1×7=7、2×6=12、3×5=15、4×4=16。显然,和为8,积为最大的两个自然数是4和4。

  例4 试求和为13,积为最大的两个自然数。

  分析与解 不考虑加数顺序,和为13的两个自然数有以下六种情况:1+12、2+11、3+10、4+9、5+8、6+7。经过计算,不难发现,和为13,积为最大的两个

  结论二:从上述两例可知,m个自然数的和是一个常数,则当这m个数相等或最相近时,其积最大。

  例5 砌一平方米的围墙要用砖50块,现有5600块砖,用来砌一个矩形晒谷场的围墙。如果围墙高2米,则砌成的晒谷场的长和宽各是多少米时,晒的谷最多?

  分析与解 根据题意,首先可知5600块砖可砌围墙(5600÷50÷2=)56米,即长方形晒谷场的周长为56米。要使晒谷场晒的谷最多,实际就是长方形晒谷场的面积(长×宽)要最大。而长方形的周长56米一定,即长与宽的和(56÷2=)28米也一定,因此只有当长与宽相等(都是14米)时,面积才最大。所以,晒谷场的长和宽都是14米时,晒的谷最多。这时晒谷场的面积是:

  14×14=196(平方米)

  例6 要用竹篱笆围一个面积为6400平方米的矩形养鸡场。如果每米篱笆要用去30千克毛竹,那么该怎样围,才能使毛竹最省?

  分析与解 要使毛竹最省,就是养鸡场的周长要最小,而矩形养鸡场的面积6400平方米一定,即长与宽的积一定,因此,只有当长与宽相等(都是80米)时,周长才最小。所以,只有当养鸡场的长和宽都为80米时,所用毛竹最省。这时所需毛竹是:

  30×〔(80+80)×2〕=30×320=9600(千克)

  例7 用2到9这八个数字分别组成两个四位数,使这两个四位数的乘积最大。

  分析与解 用2、3、4、5、6、7、8、9这八个数字组成两个四位数,使乘积最大,显然,9和8应分别作两个数的千位数,7和6应分别作百位数,但7和6分别放在9和8谁的后面呢?

  因为:97+86=183,96+87=183,它们的和相等。又有:

  97-86=11,96-87=9

  显然,96与87之间比97与86之间相隔更少,更相近。所以,96与87的乘积一定大于97与86的乘积。

  所以,7应放在8后面,6应放在9后面。

  同理,可安排后面两位数字,得到的两个四位数是9642和8753。它们的积是

  9642×8753=84396426

  例8 试比较下列两数的大小:

  a=8753689×7963845

  b=8753688×7963846

  分析与解 此题若采用转化法或设置中间数法都能比较出结果,但过程复杂。仔细观察两数会发现,a中两个因数的和与b中两个因数的和相等。因此,要比较a与b谁大,只要看a与b哪一个数中的两个因数之间相隔更少,更相近。很容易看出8753688与7963846之间比8753689与7963845之间相隔更少,更相近,所以,可得出b>a。

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