内容正文:
第17讲 极值问题
【学习目标】
1、掌握极值问题常用的结论。
2、把复杂问题转化成极值问题解决。
人们经常考虑有关“最”的问题,如最大、最小、最多、最少、等问题。这类求最大值、最小值的问题,亦称极值问题,是一类重要的典型问题。
一、和(积)一定
1、两个数的和一定,那么当这两个数的差愈小时,它们的积就愈大。
2、三个数a、b、c,如果a+b+c是定值时,只有当a=b=c时,a b c的积才能最大,三个数越接近,积越大。
3、两个数的积是定值时,那么当两个数的差最小时,它们的和最小。
在周长相等的封闭平而图形中,圆的面积最大。
反之在面积相等的封闭图形中,圆的周长最小。
在棱长和一定的长方体中,长、宽、高都相等的长方体(即正方体)的体积最大。
在所有表面积是定值的几何体中,球体的体积最大。
※在中学阶段我们又称为均值定理。
二、特定排名的极值问题
该类问题一般表述为:若干个整数量的总和为定值,且各不相同(有时还会强调:各不为0或最大不能超过多少),求其中某一特定排名的量所对应的最大值或最小值。
三、保证(抽屉原理)
题目中会有“保证”这样的字眼,解此类问题利用“最不利原则(最不凑巧原则)”,假设问题的解决过程是最不希望看到的,在这种情况下求解。
四、多集合的极值问题
该类问题一般表述为:在一个量的总和(即全集)里,包含有多种情况(即多个子集),求这多种情况同时发生的量至少为多少。
【温故知新】
例题1:把14拆成几个自然数的和,再求出这些数的乘积,如何拆可以使乘积最大?
【答案】3×3×3×3×2
举一反三1:
1、把16拆成若干个自然数的和,要使这些自然数的乘积尽量大,应如何拆?
2、把50拆成若干个自然数的和,要使这些自然数的乘积尽量大,应如何拆?
【答案】1、3×3×3×3×4
例题2 一次数学考试满分100分,6位同学平均分为91分,且6人分数互不相同,其中得分最少的同学仅得65分,那么排第三名的同学至少得多少分?(分数取整数)
【答案】除得65分的同学外,其余5位同学的总分是91×6-65=481分。根据第三名同学得分要至少,也就说其他四人得分要尽量高,第一、第二名分别得100分和99分,而接近的三个不同分是93、94、95。所以,第三名至少得95分。
举一反三2:
1、一个三位数除以43,商a余数是b(a、b都是整数),求a+b的最