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第4讲 最大与最小
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人们经常考虑有关“最”的问题,如最大、最小、最多、最少、最快、最慢等。这类求最大值、最小值的问题是一类重要典型的问题,我们在实际生产和生活中经常遇到。
在本书的学习中我们经常要用到以下几个重要结论:
(1)两个数的和一定,那么当这两个数的差最小时,它们的积最大。
(2)三个数a、b、c,如果a+b+c一定,只有当a=b=c时,a×b×c的积才能最大。
(3)两个数的积一定,那么当两个数的差最小时,它们的和最小。
(4)在所有周长相等的n边形中,以正n边形的面积最大。
(5)在周长相等的封闭平面图形中,以圆的面积为最大。
(6)在棱长的和一定的长方体中,以长、宽、高都相等的长方体,即正方体的体积最大。
(7)在所有表面积一定的几何体中,球体体积最大。
重点·难点
本节所涉及的题型较多,但一般都要求根据一个不变量来确定另一变量的最大值或最小值。如何根据题意,灵活运用不同的方法来求出表达式,再求最值,或直接求最值是本讲的重点。这就要求我们不能太急于入手,不妨从一些比较简单的现象或数字开始,找出规律,进而解决问题。
学法指导
解决本节问题的方法和策略常常因题而异,归纳起来有以下几种常用的方法:
(1)从极端情形入手。(2)枚举比较。(3)分析推理。(4)构造。
[例1]不能写成两个不同的奇合数之和的最大偶数为多少?
思路剖析
两个最小的不同的奇合数为9和15,9+15=24,因此小于24的偶数都不能写成两个不同的奇合数之和。下面我们只需要考虑大于24的偶数即可。15后面的一个奇合数为21,9+21=30,所以比24大比30小的偶数也不能写成两个不同的奇合数之和。32也不能,34=9+25,36=9+27,38不能,40=15+25,42=15=27,44=9+35,…此时初步确定不能写成两个不同的奇合数之和的最大偶数为38。
解答
根据以上分析,我们初步确定所求的最大偶数为38,下面我们给予证明。
比38大的个位为0的数(40,50,60,…),可以用下面形式的两个奇合数表示出来:
40=15+25,50=15+35,60=15+45,…
比38大的个位为2的数(42,52,62,…),可以用下面形式的两个奇合数表示出来:
42=27+15,52=27+25,62=27+35,…
比38大的个位为4的数(