“最大與最小”問題
“最大與最小”問題
在應(yīng)用數(shù)學(xué)知識解決日常生活中的一些實際問題時,經(jīng)常會出現(xiàn)解決方案不止一種,有時還會有無數(shù)種的情況。在這種情況下,我們往往需要找最大量或最小量。例1 試求乘積為36,和為最小的兩個自然數(shù)。
分析與解 不考慮因數(shù)順序,乘積是36的兩個自然數(shù)有以下五種情況:1×36、2×18、3×12、4×9、6×6。相應(yīng)的兩個乘數(shù)的和是:1+36=37、2+18=20、3+12=15、4+9=13、6+6=12。顯然,乘積是36,和為最小的兩個自然數(shù)是6與6。
例2 試求乘積是80,和為最小的三個自然數(shù)。
分析與解 不考慮因數(shù)順序,乘積是80的三個自然數(shù)有以下八種情況:1×2×40、1×4×20、1×5×16、1×8×10、2×2×20、2×4×10、2×5×8、4×4×5。經(jīng)過計算,容易得知,乘積是80,和為最小的三個自然數(shù)是4、4、5。
結(jié)論一:從上述兩例可見,m個自然數(shù)的乘積是一個常數(shù),則當(dāng)這m個乘數(shù)相等或最相近時,其和最小。
例3 試求和為8,積為最大的兩個自然數(shù)。
分析與解 不考慮加數(shù)順序,和為8的兩個自然數(shù)有以下四種情況:1+7、2+6、3+5、4+4。相對應(yīng)的兩個加數(shù)的積是:1×7=7、2×6=12、3×5=15、4×4=16。顯然,和為8,積為最大的兩個自然數(shù)是4和4。
例4 試求和為13,積為最大的兩個自然數(shù)。
分析與解 不考慮加數(shù)順序,和為13的兩個自然數(shù)有以下六種情況:1+12、2+11、3+10、4+9、5+8、6+7。經(jīng)過計算,不難發(fā)現(xiàn),和為13,積為最大的兩個
結(jié)論二:從上述兩例可知,m個自然數(shù)的和是一個常數(shù),則當(dāng)這m個數(shù)相等或最相近時,其積最大。
例5 砌一平方米的圍墻要用磚50塊,現(xiàn)有5600塊磚,用來砌一個矩形曬谷場的圍墻。如果圍墻高2米,則砌成的曬谷場的長和寬各是多少米時,曬的谷最多?
分析與解 根據(jù)題意,首先可知5600塊磚可砌圍墻(5600÷50÷2=)56米,即長方形曬谷場的周長為56米。要使曬谷場曬的谷最多,實際就是長方形曬谷場的面積(長×寬)要最大。而長方形的周長56米一定,即長與寬的和(56÷2=)28米也一定,因此只有當(dāng)長與寬相等(都是14米)時,面積才最大。所以,曬谷場的長和寬都是14米時,曬的谷最多。這時曬谷場的面積是:
14×14=196(平方米)
例6 要用竹籬笆圍一個面積為6400平方米的矩形養(yǎng)雞場。如果每米籬笆要用去30千克毛竹,那么該怎樣圍,才能使毛竹最???
分析與解 要使毛竹最省,就是養(yǎng)雞場的周長要最小,而矩形養(yǎng)雞場的面積6400平方米一定,即長與寬的積一定,因此,只有當(dāng)長與寬相等(都是80米)時,周長才最小。所以,只有當(dāng)養(yǎng)雞場的長和寬都為80米時,所用毛竹最省。這時所需毛竹是:
30×〔(80+80)×2〕=30×320=9600(千克)
例7 用2到9這八個數(shù)字分別組成兩個四位數(shù),使這兩個四位數(shù)的乘積最大。
分析與解 用2、3、4、5、6、7、8、9這八個數(shù)字組成兩個四位數(shù),使乘積最大,顯然,9和8應(yīng)分別作兩個數(shù)的千位數(shù),7和6應(yīng)分別作百位數(shù),但7和6分別放在9和8誰的后面呢?
因為:97+86=183,96+87=183,它們的和相等。又有:
97-86=11,96-87=9
顯然,96與87之間比97與86之間相隔更少,更相近。所以,96與87的乘積一定大于97與86的乘積。
所以,7應(yīng)放在8后面,6應(yīng)放在9后面。
同理,可安排后面兩位數(shù)字,得到的兩個四位數(shù)是9642和8753。它們的積是
9642×8753=84396426
例8 試比較下列兩數(shù)的大?。?/font>
a=8753689×7963845
b=8753688×7963846
分析與解 此題若采用轉(zhuǎn)化法或設(shè)置中間數(shù)法都能比較出結(jié)果,但過程復(fù)雜。仔細觀察兩數(shù)會發(fā)現(xiàn),a中兩個因數(shù)的和與b中兩個因數(shù)的和相等。因此,要比較a與b誰大,只要看a與b哪一個數(shù)中的兩個因數(shù)之間相隔更少,更相近。很容易看出8753688與7963846之間比8753689與7963845之間相隔更少,更相近,所以,可得出b>a。