小学数学数论讲解及练习题整数分拆之最值与应用

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小学数学数论讲解及练习题整数分拆之分类与计数

小学数学数论讲解及练习题整数分拆之分类与计数

整数分拆之分类与计数整数的加法拆分加法拆分定义:把一个自然数拆分成两个或几个连续自然数的和(如3=1+2),或拆分成几个不相同的数的和,这类题目统称为整数的拆分。

加法拆分目的:拆分不是目的,目的是通过分类枚举进行拆分然后进行统计计数。

要求同学不但能够通过拆分解决相关的最大最小问题,同时也能通过拆分解决一些应用问题。

【例1】把63表示成几个连续数的和,试写出各种可能的表示法。

【例2】有人以为8是个吉利数字,他们得到的东西的数量都要能够用“8”表示才好。

现有200块糖要分发给一些人,请你帮助想一个吉利的分糖方案。

【例3】电视台要播放一部30集电视连续剧,若要求每天安排播出的集数互不相等,则该电视连续剧最多可以播几天?【例4】(美国小学数学奥林匹克试题)美国硬币有1分、5分、10分和25分四种。

现有10枚硬币价值是1元钱,其中有3枚25分的硬币。

问余下的硬币有哪几种,每种各有多少枚?〖答案〗【例1】本题需要将63拆成几个连续数的和,根据拆分项数进行分类讨论如下:⑴把63拆分成两个连续自然数:63=31+32由于相邻两个数的和是奇数(单数),凡是奇数都可以拆成两个连续自然数的和。

63是奇数。

⑵把63拆分成三个连续自然数:63÷3=21,所以63=20+21+22。

根据中间数公式:如果一个数能被3,5,7,…整除,都可以求出中间数,也就可以拆分成三个、五个、七个连续自然数的和。

⑶把63拆分成四个连续自然数:四个连续自然数:2偶、2奇,和为偶数,63是奇数不能拆分⑷把63拆分成五个连续自然数:63不是5的倍数所以不可能⑸把63拆分成六个连续自然数:63=8+9+10+11+12+13⑹把63拆分成六个连续自然数:63÷7=9,所以63=6+7+8+9+10+11+12。

⑺把63拆分成九个连续自然数:63÷9=7,所以63=3+4+5+6+7+8+9+10+11。

综上共有5种拆分方法。

小学奥数数论讲义 3-整数分拆之分类与计数竞赛集训题

小学奥数数论讲义 3-整数分拆之分类与计数竞赛集训题

整数分拆之分类与计数整数的加法拆分加法拆分定义:把一个自然数拆分成两个或几个连续自然数的和(如3=1+2),或拆分成几个不相同的数的和,这类题目统称为整数的拆分。

加法拆分目的:拆分不是目的,目的是通过分类枚举进行拆分然后进行统计计数。

要求同学不但能够通过拆分解决相关的最大最小问题,同时也能通过拆分解决一些应用问题。

【例1】把63表示成几个连续数的和,试写出各种可能的表示法。

【例2】有人以为8是个吉利数字,他们得到的东西的数量都要能够用“8”表示才好。

现有200块糖要分发给一些人,请你帮助想一个吉利的分糖方案。

【例3】电视台要播放一部30集电视连续剧,若要求每天安排播出的集数互不相等,则该电视连续剧最多可以播几天?【例4】(美国小学数学奥林匹克试题)美国硬币有1分、5分、10分和25分四种。

现有10枚硬币价值是1元钱,其中有3枚25分的硬币。

问余下的硬币有哪几种,每种各有多少枚?〖答案〗【例1】本题需要将63拆成几个连续数的和,根据拆分项数进行分类讨论如下:⑴把63拆分成两个连续自然数:63=31+32由于相邻两个数的和是奇数(单数),凡是奇数都可以拆成两个连续自然数的和。

63是奇数。

⑵把63拆分成三个连续自然数:63÷3=21,所以63=20+21+22。

根据中间数公式:如果一个数能被3,5,7,…整除,都可以求出中间数,也就可以拆分成三个、五个、七个连续自然数的和。

⑶把63拆分成四个连续自然数:四个连续自然数:2偶、2奇,和为偶数,63是奇数不能拆分1⑷把63拆分成五个连续自然数:63不是5的倍数所以不可能⑸把63拆分成六个连续自然数:63=8+9+10+11+12+13⑹把63拆分成六个连续自然数:63÷7=9,所以63=6+7+8+9+10+11+12。

⑺把63拆分成九个连续自然数:63÷9=7,所以63=3+4+5+6+7+8+9+10+11。

综上共有5种拆分方法。

小学奥数整数的拆分

小学奥数整数的拆分

小学五年级奥数整数分拆问题例题讲解第1篇:小学五年级奥数整数分拆问题例题讲解整数分拆问题是一个古老而又十分有趣的问题。

所谓整数的分拆,就是把一个自然数表示成为若干个自然数的和的形式,每一种表示方法,便是这个自然数的一个分拆。

整数分拆的要求通常是将一个自然数拆成两个(或两个以上)自然数的和,并使这些自然数的积最大(或最小);或拆成若干个连续自然数的和等等。

下面举例作出剖析。

例1 将14分拆成两个自然数的和,并使这两个自然数的积最大,应该如何分拆?分析与解不考虑加数顺序,将14分拆成两个自然数的和,有1+13,2+12,3+11,4+10,5+9,6+8,7+7共七种方法。

经计算,容易得知,将14分拆成7+7时,有最大积7×7=49。

例2 将15分拆成两个自然数的和,并使这两个自然数的积最大,如何分拆?分析与解不考虑加数顺序,可将15分拆成下列形式的两个自然数的和:1+14,2+13,3+12,4+11,5+10,6+9,7+8。

显见,将15分拆成7+8时,有最大积7×8=56。

注:从上述两例可见,将一个自然数分拆成两个自然数的和时,如果这个自然数是偶数2m,当分拆成m+m时,有最大积m×m=m2;如果这个自然数是奇数2m+1,当分拆成m+(m+1)时,有最大积m×(m+1)。

例3 将14分拆成3个自然数的和,并使这三个自然数的积最大,如何分拆?分析与解显然,只有使分拆成的数之间的差尽可能地小(比如是0或1),这样得到的积才最大。

这样不难想到将14分拆成4+5+5时,有最大积4×5×5=100。

例4 将14分拆成若干个自然数的和,并使这些自然数的积最大,如何分拆?分析与解首先应该考虑分成哪些数时乘积才能尽可能地大。

首先分拆成的数中不能有1,这是显而易见的。

其次分成的数中不能有大于4的数,不然的话,将这个数再拆成2与另一个自然数的和,这两个数的积一定比原数大。

小学奥数数论习题:整数拆分问题

小学奥数数论习题:整数拆分问题

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小学奥数数论习题:整数拆分问题
1、把60分拆成10个素数之和,要求其中的素数尽可能小,那么这个素数是几?
2、一个自然数,可以分拆成3个连续自然数之和,也可以分拆成4个连续自然数之和,还可以分拆成7个连续自然数之和。

这个自然数最小是几?
3、自然数2000能否拆成若干个连续自然数之和?如果能,有几种不同的拆法?
4、百货店要将铁钉包成10包,每包数量互不相等。

如果顾客来买不超过1000枚的任意个数的铁钉,都要能从这10包中适当选取而不用拆包,能否做到?若能,请给出一种包装方法:若不能,说明理由。

5、有一把长度为9厘米却没有刻度的尺子,能否在上面画3条刻度线,使得这把尺子可以直接测量出1---9厘米的所有整厘米长度?若能,共有几种不同的画法?
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小学数学拆分技巧练习题

小学数学拆分技巧练习题

小学数学拆分技巧练习题拆分技巧是小学数学学习中的重要内容,它能够帮助学生更好地理解数学问题,并解决那些看起来难以应付的复杂题目。

本文将结合一些实例,介绍一些小学数学拆分技巧,并附上相应的练习题。

一、整数的拆分技巧在小学数学中,整数拆分是常见且重要的技巧之一。

通过将整数拆分为几个较小的数相加或相乘,能够简化计算过程,提高解题速度。

1. 拆分为相邻整数:对于一个整数N,我们可以将其拆分为两个相邻的整数N-1和1。

例如,将8拆分为7和1,可以简化后续计算。

练习题1:将12拆分为两个相邻整数。

2. 拆分为因子之和:对于一个整数N,我们可以将其拆分为两个因子的和。

例如,将12拆分为2和10,可以方便地计算出12的某个性质。

练习题2:将24拆分为两个因子之和。

二、分数的拆分技巧除了整数,分数也是小学数学中常见的题目类型。

学生需要掌握合适的拆分技巧,将分数进行加减乘除运算。

1. 拆分为相同分母的分数:当计算两个分母不同的分数之和时,我们可以将它们拆分为相同分母的分数,然后再进行运算。

例如,计算1/3 + 1/4时,我们可以拆分为4/12 + 3/12,然后相加得到7/12。

练习题3:将1/5 + 3/8拆分为相同分母的分数,并计算结果。

2. 拆分为更简单的分数:有时候,我们可以将一个分数拆分为更简单的分数,以便于计算。

例如,将5/6拆分为2/3 + 1/6,可以更方便地进行加减运算。

练习题4:将3/4 + 2/3拆分为更简单的分数,并计算结果。

三、代数式的拆分技巧在小学高年级,学生开始接触代数式的拆分,这是数学学习中的一项重要内容。

通过合适的拆分技巧,可以化简复杂的代数式,更好地理解和解决问题。

1. 拆分公因式:当我们需要对一个代数式进行因式分解时,可以考虑拆分公因式。

例如,将2x + 6拆分为2(x + 3),其中x + 3就是公因式。

练习题5:将3a + 9拆分为公因式并进行因式分解。

2. 拆分为完全平方形式:有时候,一个代数式可以拆分为完全平方的形式。

六年级下册奥数第七讲整数的分拆 例题 习题 _通用版(例题含答案)-最新教学文档

六年级下册奥数第七讲整数的分拆   例题 习题 _通用版(例题含答案)-最新教学文档

第七讲整数的分拆整数分拆是数论中一个既古老又活跃的问题.把自然数n分成为不计顺序的若干个自然数之和n=n1+n2+…+nm(n1≥n2≥…≥nm≥1)的一种表示法,叫做n的一种分拆.对被加项及项数m加以一些限制条件,就得到某种特殊类型的分拆.早在中世纪,就有关于特殊的整数分拆问题的研究.1742年德国的哥德巴赫提出“每个不小于6的偶数都可以写成两个奇质数的和”,这就是著名的哥德巴赫猜想,中国数学家陈景润在研究中取得了突出的成果.下面我们通过一些例题,简单介绍有关整数分拆的基本知识.一、整数分拆中的计数问题例1有多少种方法可以把6表示为若干个自然数之和?解:根据分拆的项数分别讨论如下:①把6分拆成一个自然数之和只有1种方式;②把6分拆成两个自然数之和有3种方式6=5+1=4+2=3+3;③把6分拆成3个自然数之和有3种方式6=4+1+1=3+2+1=2+2+2;④把6分拆成4个自然数之和有2种方式6=3+1+1+1=2+2+1+1;⑤把6分拆成5个自然数之和只有1种方式6=2+1+1+1+1;⑥把6分拆成6个自然数之和只有1种方式6=1+1+1+1+1+1.因此,把6分拆成若干个自然数之和共有1+3+3+2+1+1=11种不同的方法.说明:本例是不加限制条件的分拆,称为无限制分拆,它是一类重要的分拆.例2有多少种方法可以把1994表示为两个自然数之和?解法1:采用有限穷举法并考虑到加法交换律:1994=1993+1=1+1993=1992+2=2+1992=998+996=996+998=997+997因此,一共有997种方法可以把1994写成两个自然数之和.解法2:构造加法算式:于是,只须考虑从上式右边的1993个加号“+”中每次确定一个,并把其前、后的1分别相加,就可以得到一种分拆方法;再考虑到加法交换律,因此共有997种不同的分拆方式.说明:应用本例的解法,可以得到一般性结论:把自然数n≥2表示为两个自然数之和,一共有k种不同的方式,其中例3有多少种方法可以把100表示为(有顺序的)3个自然数之和?(例如,把3+5+92与5+3+92看作为100的不同的表示法)分析本题仍可运用例1的解法2中的处理办法.解:构造加法算式于是,考虑从上式右边的99个加号“+”中每次选定两个,并把它们所隔开的前、中、后三段的1分别相加,就可以得到一种分拆方法.因此,把100表示为3个自然数之和有种不同的方式.说明:本例可以推广为一般性结论:“把自然数n≥3表示为(有顺序科奥林匹克数学竞赛第10题).例4用1分、2分和5分的硬币凑成一元钱,共有多少种不同的凑法?分析用1分、2分和5分硬币凑成一元钱与用2分和5分硬币凑成不超过一元钱的凑法数是一样的.于是,本题转化为:“有2分硬币50个,5分硬币20个,凑成不超过一元钱的不同凑法有多少种?解:按5分硬币的个数分21类计数;假若5分硬币有20个,显然只有一种凑法;假若5分硬币有19个,则2分硬币的币值不超过100-5×19=5(分),于是2分硬币可取0个、1个、或 2个,即有3种不同的凑法;假若5分硬币有18个,则2分硬币的币值不超过100-5×18=10(分),于是2分硬币可取0个、1个、2个、3个、4个、或5个,即有6种不同的凑法;…如此继续下去,可以得到不同的凑法共有:1+3+6+8+11+13+16+18+21+…+48+51=5×(1+3+6+8)+4×(10+20+30+40)+51=90+400+51=541(种).说明:本例实际上是求三元一次不定方程x+2y+5z=100的非负整数解的组数.上述例2、例3、例4都是有限制条件的特殊的整数分拆问题.二、整数分拆中的最值问题在国内外的数学竞赛试题中经常出现与整数分拆有关的最大值或最小值的问题.例5试把14分拆为两个自然数之和,使它们的乘积最大.解:由例2可知,把14分拆成两个自然数之和,共有7种不同的方式.对每一种分拆计算相应的乘积:14=1+13,1×13=13;14=2+12,2×12=24;14=3+11,3×11=33;14=4+10,4×10=40;14=5+9,5×9=45;14=6+8,6×8=48;14=7+7,7×7=49.因此,当把14分拆为两个7之和的时候,乘积(7×7=49)最大.说明:本例可以推广为一般性结论:“把自然数n≥2分拆为两个自然数a与b(a≥b)之和,使其积a×b取最大值的条件是a=b或a-b=1(a>b)”.事实上,假设a-b=1+m(其中m是一个自然数),显然n=a+b=(a-1)+(b+1),而有(a-1)×(b+1)=a×b+a-b-1=a×b +m>a×b.换句话说,假设n=a+b且a-b>1,那么乘积a×b不是最大的.这样,例6试把14分拆为3个自然数之和,使它们的乘积最大.分析由例5的说明可知,假设n=a+b+c(a≥b≥c)且a-c>1时,乘积a×b×c不是最大的.换句话说,若n=a+b+c(a≥b≥c),当a、b、c中的任意两数相等或差为1时,乘积a×b×c取最大值.解:因为14=3×4+2,由分析可知:当a=b=5且c=4时,乘积a×b ×c=5×5×4=100为最大值.说明:本题可以推广为一般结论:把自然数n≥3分拆为3个自然数a、下面我们再研究一个难度更大的拆数问题.问题:给定一个自然数N,把它拆成若干个自然数的和,使它们的积最大.这个问题与前面研究的两个拆数问题的不同点是:问题中没有规定把N拆成几个自然数的和.这也正是这题的难点,使分拆的种类要增加许多.我们仍旧走实验-观察-归纳结论这条路.先选择较小的自然数5开始实验.并把数据列表以便比较.实验表1:结果:5拆成2+3时,其积6最大.你注意到了吗?我们的实验结果是按把5拆分数的个数多少,由多到少的次序进行的.再注意,当被拆数n>3时(这里n=5),为了使拆分数的乘积最大,拆分数中不能有1.因为当n>3,n=1+(n-1)=2+(n-2),且2×(n-2)>1×(n-1).结果:7拆分成2+2+3时.其积12最大.注意,分拆数中有4时,总可把4再分拆成2与2之和而不改变分拆的乘积.实验结果4:8拆分成2+3+3时,其积最大.实验结果5:9拆分成3+3+3时,其积最大.实验结果6:10拆分成3+3+2+2时,其积最大.观察分析实验结果,要使拆分数的乘积最大,拆分数都由2与3组成,其形式有三种:①自然数=(若干个3的和);②自然数=(若干个3的和)+2;③自然数=(若干个3的和)+2+2.因此,我们得到结论:把一个自然数N拆分成若干个自然数的和,只有当这些分拆数由2或3组成,其中2最多为2个时,这些分拆数的乘积最大.(因为2+2+2=3+3,2×2×2<3×3,所以分拆数中2的个数不能多于2个.)例分别拆分1993、1994、2019三个数,使分拆后的积最大.解:∵1993=664×3+1.∵1994=664×3+2∴1994分拆成(664个3的和)+2时,其积最大.∵2019=667×3∴2019分拆成(667个3的和)时,其积最大.我们以上采用的“实验-观察-归纳总结”方法,在数学上叫做不完全归纳法.我国著名数学家华罗庚讲过:难处不在于有了公式去证明,而在于没有公式之前怎么去找出公式.不完全归纳法正是人们寻找公式的重要方法之一.但是这种方法得出的结论有时会不正确,所以所得结论还需要严格证明.这一步工作要等到学习了中学的课程才能进行.习题七1.两个十位数1111111111和9999999999的乘积中有几个数字是奇数?2.计算:3.计算:9999×2222+3333×3334.4.在周长为18,边长为整数的长方形中,面积最大的长方形的长和宽各是多少?5.用6米长的篱笆材料在围墙角修建如下图所示的鸡圈.问鸡圈的长与宽分别是多少时,鸡圈的面积最大?6.把17、18两个自然数拆成若干个自然数的和,并分别求这些分拆的自然数的乘积的最大值.。

六年级下册奥数第七讲整数的分拆例题习题 通用版例题含答案

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第七讲整数的分拆整数分拆是数论中一个既古老又活跃的问题.把自然数n 分成为不计顺序的若干个自然数之和n=n1+n2+・・+ nm(n1》n2》…》nm>1)的一种表示法,叫做n的一种分拆.对被加项及项数m加以一些限制条件,就得到某种特殊类型的分拆. 早在中世纪,就有关于特殊的整数分拆问题的研究.1742 年德国的哥德巴赫提出“每个不小于 6 的偶数都可以写成两个奇质数的和” ,这就是著名的哥德巴赫猜想,中国数学家陈景润在研究中取得了突出的成果. 下面我们通过一些例题,简单介绍有关整数分拆的基本知识. 一、整数分拆中的计数问题例 1 有多少种方法可以把 6 表示为若干个自然数之和?解:根据分拆的项数分别讨论如下:①把 6 分拆成一个自然数之和只有 1 种方式;②把 6 分拆成两个自然数之和有 3 种方式6=5+1=4+2=3+3;③把 6 分拆成 3 个自然数之和有 3 种方式6=4+1+1=3+2+1=2+2+;2④把 6 分拆成 4 个自然数之和有 2 种方式6 = 3+ 1+ 1+ 仁2+2+1+1;⑤把 6 分拆成 5 个自然数之和只有 1 种方式6=2+1+1+ 1+ 1;⑥把 6 分拆成 6 个自然数之和只有 1 种方式6=1+1+1+1+1+1.因此,把6分拆成若干个自然数之和共有1+3+3+ 2+1+1=11种不同的方法. 说明:本例是不加限制条件的分拆,称为无限制分拆,它是一类重要的分拆.例2 有多少种方法可以把1994表示为两个自然数之和?解法1:采用有限穷举法并考虑到加法交换律:1994=1993+1=1+ 1993=1992+2=2+ 1992=998+ 996=996+998=997+997因此,一共有997种方法可以把1994写成两个自然数之和.解法2:构造加法算式:于是,只须考虑从上式右边的1993个加号“+”中每次确定一个,并把其前、后的1分别相加,就可以得到一种分拆方法;再考虑到加法交换律,因此共有997种不同的分拆方式.说明:应用本例的解法,可以得到一般性结论:把自然数n》2表示为两个自然数之和,一共有k种不同的方式,其中例3有多少种方法可以把100表示为(有顺序的)3个自然数之和?(例如,把3+5+ 92与5+3+92看作为100的不同的表示法)分析本题仍可运用例1的解法2中的处理办法.解:构造加法算式于是,考虑从上式右边的99个加号“+”中每次选定两个,并把它们所隔开的前、中、后三段的1分别相加,就可以得到一种分拆方法.因此,9勺X勺河X — = 4R51把100表示为3个自然数之和有- 种不同的方式.说明:本例可以推广为一般性结论:“把自然数n》3表示为(有顺的)3个自然数之和共有裆(n-1)(n -2)种不同的方式一届莫斯序…科奥林匹克数学竞赛第10题).例4用1分、2分和5分的硬币凑成一元钱,共有多少种不同的凑法?分析用1分、2分和5分硬币凑成一元钱与用2分和5分硬币凑成不超过一元钱的凑法数是一样的.于是,本题转化为:“有2分硬币50 个,5分硬币20个,凑成不超过一元钱的不同凑法有多少种?解:按5分硬币的个数分21类计数;假若5分硬币有20个,显然只有一种凑法;假若5分硬币有19个,则2分硬币的币值不超过100-5 X 19=5(分),于是2分硬币可取0个、1个、或2个,即有3种不同的凑法;假若5分硬币有18个,则2分硬币的币值不超过100-5 X 18=10(分),于是2分硬币可取0个、1 个、2个、3个、4个、或5个,即有6种不同的凑法;…如此继续下去,可以得到不同的凑法共有:1+3+6+8+11+ 13+16+18+21 +…+48+51=5X(1+3+6+8)+4X(10+20+30+40)+51 =90+400+51=541(种).说明:本例实际上是求三元一次不定方程x+2y+5z=100 的非负整数解的组数.上述例2、例3、例 4 都是有限制条件的特殊的整数分拆问题. 二、整数分拆中的最值问题在国内外的数学竞赛试题中经常出现与整数分拆有关的最大值或最小值的问题.例5 试把14 分拆为两个自然数之和,使它们的乘积最大. 解:由例2 可知,把14 分拆成两个自然数之和,共有7 种不同的方式. 对每一种分拆计算相应的乘积:14=1+ 13, 1 X 13= 13;14=2+12,2X 12=24;14=3+11,3X11=33;14=4+10,4X 10=40;14=5+9,5X 9=45;14=6+8,6X 8=48;14=7+7,7X 7=49.因此,当把14分拆为两个7之和的时候,乘积(7X 7=49)最大. 说明:本例可以推广为一般性结论:“把自然数n》2分拆为两个自然数a与b (a> b)之和,使其积a x b取最大值的条件是a=b或a-b=1(a> b)” .事实上,假设a-b=1 + m (其中m是一个自然数),显然n=a + b= (a-1 ) + (b+ 1),而有(a-1 ) x( b+ 1)= a x b+ a-b-1 = a x b + m> a x b.换句话说,假设n=a+b且a-b > 1,那么乘积a x b不是最大的.这样,若n 是偶数,贝= 时,乘积有最大值aXb = ^-f若11是奇数,则n +1 n - 1 . ―亠冃if n - 1a = —,b = —乘积有最大值例6试把14分拆为3个自然数之和,使它们的乘积最大.分析由例5的说明可知,假设n= a+b+ c (a>b>c)且a-c > 1时,乘积a x b x c不是最大的.换句话说,若n=a+b+ c (a> b>c),当a、b、c中的任意两数相等或差为1时,乘积a x b x c取最大值.解:因为14=3x 4 + 2,由分析可知:当a=b=5且c=4时,乘积a x b x c=5x 5x 4= 100为最大值.说明:本题可以推广为一般结论:把自然数n》3分拆为3个自然数a、J c(a>b^c)之和,若n = 3q (q^:自然数)'则a= b = c = ^时乘积AXbXc有最大值暮;若口= 3耳+1〔q是自n + 2 n -1然数),贝临=口;?il=] 1b =c = ^-时乘积及X t>X 匚有最大值寿Cn + 2)Cn-0 Cn-0 ;若尸3q+ 2 (q是自然数),Ella = b = n + 1 n - 2时乘积siXb X匚有最大值吉(n ■La tr+ 1) Cn + 1) (口-2)r下面我们再研究一个难度更大的拆数问题.问题:给定一个自然数N,把它拆成若干个自然数的和,使它们的积最大.这个问题与前面研究的两个拆数问题的不同点是:问题中没有规定把N拆成几个自然数的和.这也正是这题的难点,使分拆的种类要增加许多. 我们仍旧走实验-观察-归纳结论这条路.先选择较小的自然数5开始实验. 并把数据列表以便比较.实验表1:结果:5拆成2+ 3时,其积6最大.你注意到了吗?我们的实验结果是按把 5 拆分数的个数多少,由多到少的次序进行的•再注意,当被拆数n>3时(这里n=5),为了使拆分数的乘积最大,拆分数中不能有1.因为当n>3,n=1+(n-1)=2+(n-2), 且2X(n-2 )> 1X(n-1 ).结果:7拆分成2+2+3时.其积12最大.注意,分拆数中有4时,总可把4再分拆成2与2之和而不改变分拆的乘积.实验结果4:8 拆分成2+3+3 时,其积最大.实验结果5:9 拆分成3+3+3时,其积最大.实验结果6:10 拆分成3+3+2+2 时,其积最大.观察分析实验结果,要使拆分数的乘积最大,拆分数都由2与3组成,其形式有三种:①自然数=(若干个 3 的和);②自然数=(若干个 3 的和)+2;③自然数=(若干个 3 的和)+2+2.因此,我们得到结论:把一个自然数N拆分成若干个自然数的和,只有当这些分拆数由2或3组成,其中2最多为2个时,这些分拆数的乘积最大.(因为2+2+2=3+3 2X 2X 2v 3X 3,所以分拆数中2的个数不能多于2个. )例分别拆分 1 993、 1 994、20 1 9 三个数,使分拆后的积最大.解:••• 1993=664X 3+ 1.••• 1994=664X 3+ 2••• 1994分拆成(664个3的和)+ 2时,其积最大.••• 2019=667X 3二2019分拆成(667个3的和)时,其积最大.我们以上采用的“实验-观察-归纳总结”方法,在数学上叫做不完全归纳法. 我国著名数学家华罗庚讲过:难处不在于有了公式去证明,而在于没有公式之前怎么去找出公式. 不完全归纳法正是人们寻找公式的重要方法之一. 但是这种方法得出的结论有时会不正确,所以所得结论还需要严格证明. 这一步工作要等到学习了中学的课程才能进行.习题七1. 两个十位数1111111111和9999999999的乘积中有几个数字是奇数?2. 计算:3. 计算:9999X 2222+3333X 3334.4. 在周长为18,边长为整数的长方形中,面积最大的长方形的长和宽各是多少?5. 用6米长的篱笆材料在围墙角修建如下图所示的鸡圈.问鸡圈的长与宽分别是多少时,鸡圈的面积最大?6. 把17、18 两个自然数拆成若干个自然数的和,并分别求这些分拆的自然数的乘积的最大值.。

六年级下册奥数第七讲-整数的分拆 例题 习题 |通用版(例题含答案)

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第七讲整数的分拆整数分拆是数论中一个既古老又活跃的问题.把自然数n分成为不计顺序的若干个自然数之和n=n1+n2+…+nm(n1≥n2≥…≥nm≥1)的一种表示法,叫做n的一种分拆.对被加项及项数m加以一些限制条件,就得到某种特殊类型的分拆.早在中世纪,就有关于特殊的整数分拆问题的研究.1742年德国的哥德巴赫提出“每个不小于6的偶数都可以写成两个奇质数的和”,这就是著名的哥德巴赫猜想,中国数学家陈景润在研究中取得了突出的成果.下面我们通过一些例题,简单介绍有关整数分拆的基本知识.一、整数分拆中的计数问题例1有多少种方法可以把6表示为若干个自然数之和?解:根据分拆的项数分别讨论如下:①把6分拆成一个自然数之和只有1种方式;②把6分拆成两个自然数之和有3种方式6=5+1=4+2=3+3;③把6分拆成3个自然数之和有3种方式6=4+1+1=3+2+1=2+2+2;④把6分拆成4个自然数之和有2种方式6=3+1+1+1=2+2+1+1;⑤把6分拆成5个自然数之和只有1种方式6=2+1+1+1+1;⑥把6分拆成6个自然数之和只有1种方式6=1+1+1+1+1+1.因此,把6分拆成若干个自然数之和共有1+3+3+2+1+1=11种不同的方法.说明:本例是不加限制条件的分拆,称为无限制分拆,它是一类重要的分拆.例2有多少种方法可以把1994表示为两个自然数之和?解法1:采用有限穷举法并考虑到加法交换律:1994=1993+1=1+1993=1992+2=2+1992=…=998+996=996+998=997+997因此,一共有997种方法可以把1994写成两个自然数之和.解法2:构造加法算式:于是,只须考虑从上式右边的1993个加号“+”中每次确定一个,并把其前、后的1分别相加,就可以得到一种分拆方法;再考虑到加法交换律,因此共有997种不同的分拆方式.说明:应用本例的解法,可以得到一般性结论:把自然数n≥2表示为两个自然数之和,一共有k种不同的方式,其中例3有多少种方法可以把100表示为(有顺序的)3个自然数之和?(例如,把3+5+92与5+3+92看作为100的不同的表示法)分析本题仍可运用例1的解法2中的处理办法.解:构造加法算式于是,考虑从上式右边的99个加号“+”中每次选定两个,并把它们所隔开的前、中、后三段的1分别相加,就可以得到一种分拆方法.因此,把100表示为3个自然数之和有种不同的方式.说明:本例可以推广为一般性结论:“把自然数n≥3表示为(有顺序科奥林匹克数学竞赛第10题).例4用1分、2分和5分的硬币凑成一元钱,共有多少种不同的凑法?分析用1分、2分和5分硬币凑成一元钱与用2分和5分硬币凑成不超过一元钱的凑法数是一样的.于是,本题转化为:“有2分硬币50个,5分硬币20个,凑成不超过一元钱的不同凑法有多少种?解:按5分硬币的个数分21类计数;假若5分硬币有20个,显然只有一种凑法;假若5分硬币有19个,则2分硬币的币值不超过100-5×19=5(分),于是2分硬币可取0个、1个、或 2个,即有3种不同的凑法;假若5分硬币有18个,则2分硬币的币值不超过100-5×18=10(分),于是2分硬币可取0个、1个、2个、3个、4个、或5个,即有6种不同的凑法;…如此继续下去,可以得到不同的凑法共有:1+3+6+8+11+13+16+18+21+…+48+51=5×(1+3+6+8)+4×(10+20+30+40)+51=90+400+51=541(种).说明:本例实际上是求三元一次不定方程x+2y+5z=100的非负整数解的组数.上述例2、例3、例4都是有限制条件的特殊的整数分拆问题.二、整数分拆中的最值问题在国内外的数学竞赛试题中经常出现与整数分拆有关的最大值或最小值的问题.例5试把14分拆为两个自然数之和,使它们的乘积最大.解:由例2可知,把14分拆成两个自然数之和,共有7种不同的方式.对每一种分拆计算相应的乘积:14=1+13,1×13=13;14=2+12,2×12=24;14=3+11,3×11=33;14=4+10,4×10=40;14=5+9,5×9=45;14=6+8,6×8=48;14=7+7,7×7=49.因此,当把14分拆为两个7之和的时候,乘积(7×7=49)最大.说明:本例可以推广为一般性结论:“把自然数n≥2分拆为两个自然数a与b(a≥b)之和,使其积a×b取最大值的条件是a=b或a-b=1(a>b)”.事实上,假设a-b=1+m(其中m是一个自然数),显然n=a +b=(a-1)+(b+1),而有(a-1)×(b+1)=a×b+a-b-1=a×b +m>a×b.换句话说,假设n=a+b且a-b>1,那么乘积a×b不是最大的.这样,例6试把14分拆为3个自然数之和,使它们的乘积最大.分析由例5的说明可知,假设n=a+b+c(a≥b≥c)且a-c>1时,乘积a×b×c不是最大的.换句话说,若n=a+b+c(a≥b≥c),当a、b、c中的任意两数相等或差为1时,乘积a×b×c取最大值.解:因为14=3×4+2,由分析可知:当a=b=5且c=4时,乘积a×b ×c=5×5×4=100为最大值.说明:本题可以推广为一般结论:把自然数n≥3分拆为3个自然数a、下面我们再研究一个难度更大的拆数问题.问题:给定一个自然数N,把它拆成若干个自然数的和,使它们的积最大.这个问题与前面研究的两个拆数问题的不同点是:问题中没有规定把N拆成几个自然数的和.这也正是这题的难点,使分拆的种类要增加许多.我们仍旧走实验-观察-归纳结论这条路.先选择较小的自然数5开始实验.并把数据列表以便比较.实验表1:结果:5拆成2+3时,其积6最大.你注意到了吗?我们的实验结果是按把5拆分数的个数多少,由多到少的次序进行的.再注意,当被拆数n>3时(这里n=5),为了使拆分数的乘积最大,拆分数中不能有1.因为当n>3,n=1+(n-1)=2+(n-2),且2×(n-2)>1×(n-1).结果:7拆分成2+2+3时.其积12最大.注意,分拆数中有4时,总可把4再分拆成2与2之和而不改变分拆的乘积.实验结果4:8拆分成2+3+3时,其积最大.实验结果5:9拆分成3+3+3时,其积最大.实验结果6:10拆分成3+3+2+2时,其积最大.观察分析实验结果,要使拆分数的乘积最大,拆分数都由2与3组成,其形式有三种:①自然数=(若干个3的和);②自然数=(若干个3的和)+2;③自然数=(若干个3的和)+2+2.因此,我们得到结论:把一个自然数N拆分成若干个自然数的和,只有当这些分拆数由2或3组成,其中2最多为2个时,这些分拆数的乘积最大.(因为2+2+2=3+3,2×2×2<3×3,所以分拆数中2的个数不能多于2个.)例分别拆分1993、1994、2001三个数,使分拆后的积最大.解:∵1993=664×3+1.∵1994=664×3+2∴1994分拆成(664个3的和)+2时,其积最大.∵2001=667×3∴2001分拆成(667个3的和)时,其积最大.我们以上采用的“实验-观察-归纳总结”方法,在数学上叫做不完全归纳法.我国著名数学家华罗庚讲过:难处不在于有了公式去证明,而在于没有公式之前怎么去找出公式.不完全归纳法正是人们寻找公式的重要方法之一.但是这种方法得出的结论有时会不正确,所以所得结论还需要严格证明.这一步工作要等到学习了中学的课程才能进行.习题七1.两个十位数1111111111和9999999999的乘积中有几个数字是奇数?2.计算:3.计算:9999×2222+3333×3334.4.在周长为18,边长为整数的长方形中,面积最大的长方形的长和宽各是多少?5.用6米长的篱笆材料在围墙角修建如下图所示的鸡圈.问鸡圈的长与宽分别是多少时,鸡圈的面积最大?6.把17、18两个自然数拆成若干个自然数的和,并分别求这些分拆的自然数的乘积的最大值.。

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整数分拆之最值与应用
一、拆分的基础知识
整数的拆分问题常常以计数问题、最值问题等形式出现,因此除了掌握有关的等差数列、数的整除、平均数等基本知识外,还要求掌握加法原理、乘法原理、枚举法、筛选法等基本的记数原理和方法。

二、拆分基本方法
1.题目要求拆质数且乘积最大——若可以拆相同的数字就按照“多拆3,少拆2,不拆1——拆分后
乘积最大”原则。

2.若题目要求拆成若干个互不相同的自然数之和——要求这些自然数的乘积尽量大
应将数列拆分成:a=2+3+4+…的形式,但是实际计算的时候会发现一般不能拆成恰好相同,则:
⑴当多0时,将a拆成a=2+3+4+…+ (n-1)+n;
⑵当多1时,将a拆成a=3+4+5+…+ (n-1)+( n-1);
⑶当多2,3,…,n-1中的数时,就将该数从2,3,…,n-1,n中删除,其余数即为所拆之数。

例如:将30拆成若干个互不相同的自然数之和,要求这些自然数的乘积尽量大,应怎样拆?
2+3+4+5+6+7+8=35
比30大5,故将5去掉
30被拆成2+3+4+6+7+8
3.根据约数倍数关系进行拆分
【例1】把53拆分成互不相等的正整数之和,最多能写成几项之和?
【例2】一个自然数,它可以表示为3个连续自然数之和,也可以表示为4个连续自然数之和,还可以表示为7个连续自然数之和,这个自然数最小是几?
【例3】农民叔叔阿根想用24米长的金属网建一个靠墙的长方形鸡窝(如图),要使所建的鸡窝面积最大BC的长应是多少米?
例3图
〖答案〗【例1】8 【例2】42【例3】12。

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