内容正文:
📚 【人教版】小学六年级下数学奥数:第6讲 整数的分拆
💡 一、核心知识点总结
1. 整数分拆的定义
把一个自然数 写成若干个自然数相加的形式,不考虑加数的顺序,叫做自然数 的整数分拆。
· 注意: 0 不是自然数,分拆结果中不能出现 0。*
2. 分拆的分类
· 无限制分拆: 仅要求拆成若干个自然数之和,不限制加数的个数和大小。
· 有限制分拆: 限制加数的个数(如拆成3个数)、限制加数的类型(如只能拆成2和3,或硬币问题)。
3. 有序分拆与插空原理
把自然数 拆成 个有序的自然数之和(即考虑顺序,如 和 算两种),方法数为 。
· 原理: 将 看作 个 1 排成一排,中间有 个空隙,从中选择 个空隙插入隔板。
4. 乘积最大核心规律(必背)
把一个自然数拆成若干个自然数之和,要使乘积最大,需遵循:
· 原则一: 绝对不拆出 1(1 不增加乘积)。
· 原则二: 优先拆出 3。
· 原则三: 2 的个数最多 2 个(因为 )。
· 速算口诀:
· 除以 3 余 0:全拆 3。
· 除以 3 余 1:少拆一个 3,剩下 4 拆成 。
· 除以 3 余 2:拆出一个 2,其余全拆 3。
5. 两数分拆乘积最大规律
把一个数拆成两个自然数之和,这两个数越接近,乘积越大。
· 偶数:拆成两个相等的数。
· 奇数:拆成相差 1 的两个数。
📖 二、经典例题精讲
例 1:无序分拆的枚举法
把 6 拆成若干个自然数相加,一共有多少种不同的分拆方法?
【解析】 按加数的个数分类枚举,防止遗漏。
1 个数: → 1 种
2 个数: → 3 种
3 个数: → 3 种
4 个数: → 2 种
5 个数: → 1 种
6 个数: → 1 种
【答案】 共有 种。
例 2:拆成两个自然数之和(计数)
把 2026 表示为两个自然数之和,共有多少种分法?
【解析】 不考虑顺序,从小到大枚举。
从 1 开始到 1013 结束。
【答案】 共有 1013 种。
💡 结论: 偶数 拆成两个自然数之和有 种;奇数 有 种。
例 3:有序分拆(插空法)
把 100 表示为有顺序的 3 个自然数之和,有多少种方式?
【解析】 这是有序分拆,使用插空原理。自然数不包括0,所以每个数至少为1,100 个 1 中间有 99 个空,选 2 个空插板。
【答案】 共有 4851 种。
例 4:实际应用(硬币问题)
用 1 分、2 分、5 分硬币凑成 1 元(100 分),共有多少种不同凑法?
【解析】 分类枚举(设 5 分硬币为 枚,2 分为 枚,1 分为 枚)。
按 5 分硬币个数分类(0 到 20 枚):
当 , , 有 0~50 共 51 种。
当 , , 有 0~47 共 48 种。
...
规律:每增加 1 枚 5 分,剩余金额奇偶性改变,解的数量递减 2 或 3。
【答案】 经计算,总凑法为 541 种。
例 5:两数乘积最值
把 14 拆成两个自然数之和,使乘积最大。
【解析】 14 是偶数,拆成两个相等的数(或最接近的数)。
【答案】 拆成 和 ,最大乘积为 49。
🚀 三、拓展提升(乘积最大专项)
核心定理回顾:
1. 拆分数字只能是 2 和 3。
2. 优先拆 3。
3. 2 的个数最多 2 个(若出现 3 个 2,不如换成 2 个 3)。
拓展 例1:基础数字练习
把自然数 5、6、7、8、9、10 分别拆成若干自然数之和,使乘积最大。
数字
拆分策略 ( )
拆分结果
最大乘积
5
余 2
6
余 0
7
余 1
(4拆成2+2)
8
余 2
9
余 0
10
余 1
拓展 2:限定个数的乘积最值
把 14 拆成 3 个 自然数之和,使它们的乘积最大。
【解析】
误区: 直接套用“多拆3”, 余 2,得到 (这是5个数,不符合题意)。
正确思路: 限定3个数,且和为14。根据均值不等式,三数越接近,乘积越大。 。
尝试调整,尽量使用 3 和 2:
→
→
→
→
最优: ?不行, 还可以拆成 , ,数值不变但个数增加。
关键: 既然限定3个数,我们直接找最接近的组合。 (不好), (不好)。
修正策略: 为了让乘积大,应避免大数。尝试 (90),不如 (100)。
最终确认: (72), (84), (64)。
最佳: 或 ?计算发现 最大。
注:原讲义中提到的 3+3+8 似乎有误,应为 4+5+5 或 2+6+6 等比较,实际 5+5+4 最大。
拓展 例3:大数拆分实战
应用核心定理拆分 2023、2024、2031。
1. 拆分 2023
(余1)
策略: 余1,需少拆一个3,将 拆为 。
结果: 个 3 和 个 2。
表达式:
最大乘积:
2. 拆分 2024
(余2)
策略: 余2,直接保留一个2,其余全拆3。
结果: 个 3 和 个 2。
表达式:
最大乘积:
3. 拆分 2031
(整除)
策略: 余0,全拆为3。
结果: 个 3。
表达式:
最大乘积:
📝 四、基础练习
1. 两个十位数相乘,积中有多少个数字是奇数?(考察数论性质)
2. 简便计算题。
3. 周长为 18、边长为整数的长方形,长和宽各是多少时面积最大?
4. 把 6 米长篱笆靠围墙角围长方形鸡圈,长、宽为多少时面积最大?
📝五、拓展练习
1. 把 17 拆成若干个自然数之和,使乘积最大。
2. 把 18 拆成若干个自然数之和,使乘积最大。
3. 把 10 拆成两个自然数之和,有多少种分法?乘积最大是多少?
📝 六、基础练习参考答案
1. 两个十位数相乘,积中有多少个数字是奇数?
解:
=
=
=
所以,两个十位数的乘积中有10个数字是奇数。
2. 1
3. 周长为 18、边长为整数的长方形,长和宽各是多少时面积最大?
提示:半周长 9,拆成 4+5,面积 20 最大。
4. 把 6 米长篱笆靠围墙角围长方形鸡圈,长、宽为多少时面积最大?
提示:靠墙,长+宽=6,拆成 3+3,正方形面积最大。
📝 七、拓展练习参考答案
1. 把 17 拆成若干个自然数之和,使乘积最大。
答案:17= + 2,最大乘积 35 2 = 486
2. 把 18 拆成若干个自然数之和,使乘积最大。
答案:18=3 6,最大乘积 36 = 729
3. 把 10 拆成两个自然数之和,有多少种分法?乘积最大是多少?
答案:5 种(1+9 到 5+5);最大乘积 25。
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