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整數分拆例析

來源:育路教育網發布時間:2011-07-26 15:21:22

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    整數分拆問題是一個古老而又十分有趣的問題。所謂整數的分拆,就是把一
個自然數表示成為若干個自然數的和的形式,每一種表示方法,便是這個自然數
的一個分拆。整數分拆的要求通常是將一個自然數拆成兩個(或兩個以上)自然
數的和,并使這些自然數的積最大(或最小);或拆成若干個連續自然數的和等
等。下面舉例作出剖析。

    例1 將14分拆成兩個自然數的和,并使這兩個自然數的積最大,應該如何分
拆?

    分析與解不考慮加數順序,將14分拆成兩個自然數的和,有1+13,2+12,3+11,
4+10,5+9 ,6+8 ,7+7 共七種方法。經計算,容易得知,將14分拆成7+ 7時,
有最大積7 ×7=49.

    例2 將15分拆成兩個自然數的和,并使這兩個自然數的積最大,如何分拆?

    分析與解不考慮加數順序,可將15分拆成下列形式的兩個自然數的和:1+14,
2+13,3+12,4+11,5+10,6+9 ,7+8.顯見,將15分拆成7+8 時,有最大積7 ×
8=56.

    注:從上述兩例可見,將一個自然數分拆成兩個自然數的和時,如果這個自
然數是偶數2m,當分拆成m+m 時,有最大積m ×m=m2;如果這個自然數是奇數2m+1,
當分拆成m+(m+1 )時,有最大積m ×(m+1 )。

    例3 將14分拆成3 個自然數的和,并使這三個自然數的積最大,如何分拆?

    分析與解顯然,只有使分拆成的數之間的差盡可能地小(比如是0 或1 ),
這樣得到的積才最大。這樣不難想到將14分拆成4+5+5 時,有最大積4 ×5 ×5=100.

    例4 將14分拆成若干個自然數的和,并使這些自然數的積最大,如何分拆?

    分析與解首先應該考慮分成哪些數時乘積才能盡可能地大。

    首先分拆成的數中不能有1 ,這是顯而易見的。

    其次分成的數中不能有大于4 的數,不然的話,將這個數再拆成2 與另一個
自然數的和,這兩個數的積一定比原數大。比如5=2+3 ,但5 比2 ×3=6 小。

    又因為4=2 ×2 ,因此,可以考慮將14分拆成若干個2 或3 了。

    注意到2+2+2=6 ,2 ×2 ×2=8 ;3+3=6 ,3 ×3= 9. 因此,分拆成的數中
如果有三個2 ,還不如換成兩個3.這樣可知,分拆成的數中至多只能有兩個2 ,
其余都是3.

    綜合上述結果,應該將14分拆成四個3 與一個2 之和,即14=3+3+3+3+2,這
樣可得到五個數的最大積3 ×3 ×3 ×3 ×2=162.

    上述幾例是關于如何將一個自然數分拆成若干個自然數的和,并使它們的積
最大的問題。下面兩例則是如何將一個自然數按題目要求拆成若干個連續自然數
的問題。

    例5 將1994分拆成若干個連續自然數的和,一共有多少種不同的方法?

    分析與解因1994=997×2=492+493+494+ 495,僅一種方法。所以,該題有唯
一解。

    例6 將35分拆成若干個連續自然數的和,一共有多少種不同的方法?

    分析與解由于35=5×7=7 ×5 ,因此35可以分拆成2+3+4+5+6+7+8 或5+6+7+8+9,
一共有兩種方法。

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