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小學奧數題目|小五至小六★★★★ 極難

最值問題奧數題目:例題 9

這道最值問題奧數題屬極難程度,適合小五至小六,附逐步圖解和答案。華夏盃由小一、小二初賽到小六的卷中都有求最大、最小的題目。

題目

數學遊戲:

黑板上寫着15。

同學要把15拆成幾個正整數相加,

拆出來的數必須各不相同,

再把它們全部相乘。

乘積最大可以是多少?

看提示(3 個)
  1. 提示 1:拆出 1 有用嗎?各部分應該相差很遠,還是盡量接近?
  2. 提示 2:先由 2 開始,取 2、3、4……,直到再加下一個數就超過 15。
  3. 提示 3:2 + 3 + 4 + 5 = 14,還差 1。這 1 應該加到哪些數上,各數才仍然不同、又盡量接近?

詳解

先自己想一想,再看下面的逐步詳解。

  1. 1.不可以有 1:把 1 加到最大的一部分上,和不變,積卻更大,例如 2 + 3 + 1,積是 6,改成 2 + 4,積是 8。
  2. 2.各部分之間最多只可以「跳過」一個數:如果跳過了兩個數 x 和 y(x 比 y 小),把部分 x − 1 改成 x、部分 y + 1 改成 y,和不變,而 x × y 比 (x − 1) × (y + 1) 大,積更大。例如 3 和 6 之間跳過了 4、5,改成 4 和 5:3 × 6 = 18,4 × 5 = 20。
  3. 3.所以最好由 2 開始連續地取:2 + 3 + 4 + 5 = 14,再加 6 就超過 15。還差 15 − 14 = 1。
  4. 4.把多出的 1由最大的數開始,每個加 1:2、3、4、5 變成 2、3、4、6,仍然各不相同。
  5. 5.最大的積:2 × 3 × 4 × 6 = 144。
  6. ⚠️常見錯誤:用很多個 3(題目要求各部分不同),或者由 1 開始取 1 + 2 + 3 + ……,白白浪費了 1。

答案:144

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