小升初数学之整数的分拆
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小六数学资料(教师用卷)
第十一讲 整数的分拆
知识要点:
整数的拆分,就是把一个自然数表示成若干个自然数的和的形式,每一种表示方法,就是自然数的一种分拆。
1、 要求出所有的不同的分拆方式,必须使分拆的过程按一定的顺序进行。
2、 特殊要求的分拆有特殊的解题方法。比如分成两个自然数的和,然后要使乘积最大,就必须使这两个数的差最小。如果分成若干个自然数的和并使其积最大,就要充分考虑分成3或2,并且2的个数不多于2个。(因为3个2相乘小于2个3相乘)
这也是著名的哥德巴赫猜想。
例题1、两个小朋友用玩具枪打靶。他们每人打了两发子弹,靶子上有1到6环。甲一共打中6环,乙一共打中5环。如果没有哪两发子弹是打在同一个环带内,并且弹无虚发,你知道他们俩打中的分别是哪几环吗?
解析:已知汤姆两发子弹打中6环,要求每次打中的环数,可将6分拆6=1+5=2+4;同理,要求吉米每次打中的环数,可将5分拆5=1+4=2+3。由于题意得,没有哪两发子弹打到同一环带内并且弹无虚发,只可能是:甲打中的是1和5环,乙打中的是2和3环。
例题2、小明用身上的1分、2分、5分的硬币各4枚,想买2角3分的一件商品,他应该如何付款?共有多少种不同的支付方法?
解析:要付2角3分钱,最多只能使用4枚5分。因为全部1分和2分都用上时,共值12分,所以最少要用3枚5分。
当使用3枚5分时,5×3=15,23-15=8,所以使用2分最多4枚,最少2枚,可有 23=15+(2+2+2+2) 23=15+(2+2+2+1+1) 23=15+(2+2+1+1+1+1)
共3种支付方法。
当使用4枚5分时,5×4=20,23-20=3,所以最多使用1枚2分,或者不使用。从而有 23=20+(2+1) 23=20+(1+1+1)
共2种支付方法。所以一共有3+2=5种支付方法。
例题3、试把1999分拆成8个自然数的和,使其乘积最大。
解析: 要使分拆的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,由上述分析,拆法应是1个249,7个250,其乘积249×2507为最大。
例题4、有一把长为13厘米的直尺,在上面刻几条刻度线,使得这把尺子能一次量出1到13厘米的所有厘米的长度。问:至少要刻几条线?要刻在哪些位置上?
解析:至少要刻4条线,例如刻在1,4,5,11厘米处,便可一次量出1到13厘米的所有整厘米的长度。这是因为由1,4,5,11,13这5个数以及它们之间任意2个的差能够得到1到13这13个整数。另外,刻法不是唯一的、例如我们也可以刻在1,2,6,10厘米这4个位置上。
例题5、用一根24厘米长的铁丝围一个长方形,要求这个长方形的长和宽必须都是整厘米数,而且要使围成的长方形面积最大,该怎么围呢?
解析:由于长方形长和宽的和是24÷2=12厘米,而要使长方形的面积最大,就是要长和宽的乘积最大,所以问题就转换成了:把12分拆成两个自然数的和,再求出这两个自然数的积,使这个积最大。
在自然数n的所有两项分拆中,当n是偶数2m时,以分成m+m时乘积最大;当n是奇数2m+1时,以分成m+(m+1)时乘积最大。换句话说,把自然数s(s>1)分拆为两个自然数m与n的和,使其积mn最大的条件是:m=n,或m=n+1。
显然,把12拆成6+6时,积最大为36。因为正方形也是长方形的一种,所以6=6可行。
例题6、把14分拆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?
解析:要使得乘积尽可能的大,首先,分成的数中不能有1,因为1与任何数相乘都得原数,这是显然的。
其次,分成的数中不能有大于4的数,否则可以将这个数再分拆成2与另外一个数的和,这两个数的乘积一定比原数大,例如7=2+5,但7<2×5。
但是在分拆中,如果有2+2+2=6=3+3,显然2×2×2<3×3,所以优先3,也就是最多只能有两个2,其余都是3。根据上面的讨论,我们应该把14分拆成4个3与1个2之和,即14=3+3+3+3+2,这五个数的积有最大值:3×3×3×3×2=162。
练习:
1、 王老师认为“8”是个吉利的数字,他做什么事情都喜欢用“8”来表示。现在有200个苹果要分发给一些同学,请你想一想,王老师用这个吉利的数字有几种分糖方案。(必须每位数字都是8)
解析:88+88+8+8+8=200。 8+8+8+8„„+8=200
2、 将11写成2个不同的自然数之和,但这4个自然数只能从1~9中选取,问共有多少种不同的写法?哪一种两数乘积最大?
解析:4种,2+9、3+8、4+7、5+6。 5×6。