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數論問題之整數拆分:練習題含精講(2)

2011-06-14 19:48:17      下載試卷

 

  9、有多少種方法可以把1994表示為兩個自然數之和?

  分析:1994=1993+1=1+1993

  =1992+2=2+1992

  =……

  =998+996+996+998

  =997+997

  解 :一共有997種方法可以把1994寫成兩個自然數之和。

  點金術:采用有限窮舉法并考慮到加法交換律。

 

  10、試把14分拆為兩個自然數之和,使它們的乘積最大。

  分析:把14分拆成兩個自然數的和,共有7種不同的方式。對每一種分拆計算相應的乘積:

  14=1+13,        1×13=13;       14=2+12,        2×12=24;

  14=3+11,        3×11=33;       14=4+10,        4×10=40;

  14=5+9,         5×9=45;        14=6+8,         6×8=48;

  14=7+7,         7×7=49。

  因此,當把14分拆為兩個7之和時,乘積(7×7=49)最大。

  點金術:巧用舉例法分析得出結論。

 

  11、把14分拆成若干個自然數的和,在求出這些數的積,要使得到的乘積最大,應把14如何分析?這個最大的乘積是多少?

  分析:先考慮分成哪些數時乘積才盡可能地大。

  首先分成的數中不能有1,這是顯然的。

  其次,分成的數中不能有大于4的整數,否則可以將這個數再拆成2與另外一個數的和,這兩個數乘積一定比原數大,例如7就比它分成的2和5的乘積小。

  再次,因為4=2×2,故我們可以只考慮將數分拆成2和3

  注意到2+2+2=6,2×2×2=8;3+3=6,3×3=9,因此分成的數中如果有三個2,不如換成兩個3,既分成的數中至多只能有兩個2,其余都是3。

  解:根據上面的分析,因把14分成四個3與一個2之和,

  即:

  14=3+3+3+3+2

  這五個數的積最大,且最大值為3×3×3×2=162。

  點金術:巧用排除和舉例法架起已知與未知之間的聯系。

 

  12、有一些自然數,它可以表示為9個連續自然數之和,又可以表示為10個連續自然數之和,還可以表示為11個連續自然數之和,求滿足上述條件的最小自然數。

  分析:設滿足要求的最小自然數為11,由9個連續自然數的和是中間的數(第5個數)的9倍知,n是9的倍數;

  同理,n是11的倍數;

  又10個連續自然數a1,a2,…,a10的和為:

  (a1+a10)×10÷2=5(a1+a10)

  是5的倍數,所以n是5的倍數;

  而9,11,5兩兩互質,所以n是5×9×11=495的倍數,由n的最小性取n=495,事實上,有:

  495=51+52+53+…+59(9個連續自然數之和)

  =45+46+47+…+54(10個連續自然數之和)

  =40+41+42+…+50(11個連續自然數之和)

  從而知,滿足條件的最小自然數是495。

  點金術:巧用同理的方法把已知和未知之間聯系起來。

 

  13、把70表示成11個不同的自然數之和,同時要求含有質數的個數最多。

  分析:先考慮把70表示成11個不同的自然數之和。

  因1+2+3+……+11=66,現在要將4分配到適當的加數上,使其和等于70,又要使這11個加數互不相等。

  先將4分別加在后四個加數上,得到四種分拆方法:

  70=1+2+3+4+5+6+7+8+9+10+15

  =1+2+3+4+5+6+7+8+9+14+11

  =1+2+3+4+5+6+7+8+13+10+11

  =1+2+3+4+5+6+7+12+9+10+11

  再將4拆成1+3,把1和3放在適當的位置上,僅有一種新方法:

  70==1+2+3+4+5+6+7+8+9+13+12

  再將4拆成1+1+2或1+1+1+1或2+2,分別加在不同的位置上,都得不出新的分拆方法,故這樣的分拆方法一共有五種。

  顯然,這五種分拆方法中含有質數的個數最多的是:

  1+2+3+4+5+6+7+8+13+10+11

  點金術:巧用舉例和篩選法得出結論。

 

  用1分,2分和5分的硬幣湊成一元錢,共有多少種不同的湊法?

  分析:用1分,2分和5分的硬幣湊成一元錢與用2分和5分硬幣湊成不超過一元錢的湊法是一樣的。于是,本題轉化為:“有2分硬幣50個,5分硬幣20個,湊成不超過一元錢的不同湊法有多少種?”

  解:按5分硬幣的個數分21類計數;

  假若5分硬幣有20個,顯然只有一種湊法;

  假若5分硬幣有19個,則2分硬幣的幣值不超過100-5×19=5(分),于是2分硬幣可取0個、1個或2個,既有3種不同的湊法;

  假若5分硬幣有18個,則2分硬幣的幣值不超過100-5×18=10(分),于是2分硬幣可取0個、1個2個3個4個或5個,既有6種不同的湊法;

  …如此繼續下去,可以得到不同的湊法共有:

  1+3+6+8+11+13+16+18+21+……+48+51

  =5×(1+3+6+8)+4×(10+20+30+40)+51

  =90+400+51

  =541(種)

  點金術:巧用轉化法假設法架起已知與未知之間的橋梁。

 

  15、將1992表示成若干個自然數的和,如果要使這些數的乘積最大,這些自然數是______.

  (1992年武漢市小學數學競賽試題)

  講析:若把一個整數拆分成幾個自然數時,有大于4的數,則把大于4的這個數再分成一個2與另一個大于2的自然數之和,則這個2與大于2的這個數的乘積肯定比它大.又如果拆分的數中含有1,則與"乘積最大"不符.

  所以,要使加數之積最大,加數只能是2和3.

  但是,若加數中含有3個2,則不如將它分成2個3.因為2×2×2=8,而3×3=9.

  所以,拆分出的自然數中,至多含有兩個2,而其余都是3.

  而1992÷3=664.故,這些自然數是664個3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

來源:本站原創

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