第九讲 最大最小问题
第一部分:趣味数学
短跑比赛
加特林和格林都是短跑名将。有一天,他们俩进行百米短跑比赛,结果当格林跑到90米的地方时,加特林刚好冲过了终点。格林不服气,说:“其实我们也就差了10米。如果你比我多跑10米的话,我们肯定一起冲过终点。”加特林同意了格林的建议。令格林吃惊的是,当加特林冲过110米的终点的时候,自己还没有跑到百米的终点呢!格林只好甘拜下风。
请你想一想,第二次格林为什么又输了呢?
原来如此:根据速度=路程÷时间,假设第一次比赛的时候,所用的中间是加特林的速度就是100÷101而格林的速度只有90÷100=0.9.第二次比赛,加特林跑110米用的时间是110÷100=
11101110
,而格林跑100米用的时间是100÷90= 。比较 和 这两个数的大小,仍然是加特109109
林用的时间少,所以加特林赢。 第二部分:习题精讲
专题简析:
人们碰到的各种优化问题、高效低耗问题,最终都表现为数学上的极值问题,即小学阶段的最大最小问题。最大最小问题设计到的知识多,灵活性强,解题时要善于综合运用所学的各种知识。
例题1:
人们碰到的各种优化问题、高效低耗问题,最终都表现为数学上的极值问题,即小学阶段的最大最小问题。最大最小问题设计到的知识多,灵活性强,解题时要善于综合运用所学的各种知识。
a和b是小于100的两个不同的自然数,求
a-b
的最大值。 a+b
根据题意,应使分子尽可能大,使分母尽可能小。所以b=1;由b=1可知,分母比分子大2,也就是说,所有的分数再添两个分数单位就等于1,可见应使所求分数的分数单位尽可能小,因此a=99
a-b99-149
的最大值是 = a+b99+150
1
a-b49答: 的最大值是 。
a+b50练习1:
1.设x和y是选自前100个自然数的两个不同的数,求
x-y
的最大值。 x+y
2.a和b是小于50的两个不同的自然数,且a>b,求
a-b
的最小值。 a+b
x+y
的最大值;②求x-y
3.设x和y是选自前200个自然数的两个不同的数,且x>y,①求x+y
的最小值。 x-y
例题2:
22
有甲、乙两个两位数,甲数 等于乙数的 。这两个两位数的差最多是多少?
73
22
甲数:乙数= : =7:3,甲数的7份,乙数的3份。由甲是两位数可知,每份的数量最
37大是14,甲数与乙数相差4份,所以,甲、乙两数的差是14×(7-3)=56
答:这两个两位数的差最多是56。 练习2:
34
1.有甲、乙两个两位数,甲数的 等于乙数的 。这两个两位数的差最多是多少?
10551
2.甲、乙两数都是三位数,如果甲数的 恰好等于乙数的 。这两个两位数的和最小是多
64少?
3.加工某种机器零件要三道工序,专做第一、二、三道工序的工人每小时分别能做48个、32个、28个,要使每天三道工序完成的个数相同,至少要安排多少工人?
例题3:
2
如果两个四位数的差等于8921,就是说这两个四位数组成一个数对。问:这样的数对共有多少个?
在这些数对中,被减数最大是9999,此时减数是9999-8921=1078,被减数和剑术同时减去1后,又得到一个满足题意条件的四位数对。为了保证减数是四位数,最多可以减去78,因此,这样的数对共有78+1=79个。
答:这样的数对共有79个。 练习3:
1.两个四位数的差是8921。这两个四位数的和的最大值是多少?
2.如果两个三位数的和是525,就说这两个三位数组成一个数对。那么这样的数对共有多少个?组成这样的数对的两个数的差最小是多少?最大是多少?
3.如果两个四位数的差是3456,就说这两个数组成一个数对。那么,这样的数对共有多少个?组成这样的数对的两个数的和最大是多少?最小是多少?
例题4:
三个连续自然数,后面两个数的积与前面两个数的积之差是114。这三个数中最小的是多少?
因为:最大数×中间数-最小数×中间数=114,即:(最大数-最小数)×中间数=114 而三个连续自然数中,最大数-最小数=2,因此,中间数是114÷2=57,最小数是57-1=56
答:最小数是56。 练习4:
1.三个连续的奇数,后两个数的积与前两个数的积之差是252。三个数中最小的数是______。
2.a、b、c是从小到大排列的三个数,且a-b=b-c,前两个数的积与后两个数的积之差是280。如果b=35,那么c是_____。
6510
3.被分数 , , 除得的结果都是整数的最小分数是______。
71421例题5:
三个数字能组成6个不同的三位数。这6个三位数的和是2886。求所有这样的6个三位
3
数中的最小的三位数。
因为三个数字分别在百位、十位、个位各出现了2次。所以,2886÷222能得到三个数字的和。
设三个数字为a、b、c,那么6个不同的三位数的和为
abc+acb+bac+bca+cab+cba
=(a+b+c)×100×2+(a+b+c)×100×2+(a+b+c)×100×2 =(a+b+c)×222 =2886 即a+b+c=2886÷222=13
答:所有这样的6个三位数中,最小的三位数是139。 练习5:
1.有三个数字能组成6个不同的三位数。这6个不同的三位数的和是3108。所有这样的6个三位数中最大的一个是多少?
2.有三个数字能组成6个不同的三位数。这6个不同的三位数的和是2220。所有这样的6个三位数中最小的一个是多少?
3.用a、b、c能组成6个不同的三位数。这6个三位数相加的和是2886。已知a、b、c三个数字中,最大的数字是最小数字的2倍,这6个三位数中最小的数是多少?
第三部分:数学史
代数之父一韦达
16世纪末,法国和西班牙正在打仗。西班牙军队使用复杂的密码来传递消息,即使信件被敌人发现,也不明白是什么意思。有一次,法国军队截获了一些秘密的信件,据推测是西班牙军队的重要调动情报,可是就是没有办法破译密码。无奈之下,法军将领请来了当时著名的数学家韦达。韦达经过番艰苦的研究,终于揭开了密码的奥秘。从此以后,法国军队对敌人的动态了如指掌,总是能够先敌一步作出正确的决定,因此逐渐掌握了战争的主动权,两年后就战胜了西班牙。西班牙人非常恼火,他们断定法国人使用了某种魔法。韦达的努力,为自己祖国的胜利做出了重要的贡献。
在破译密码的时候,韦达很受启发。他想,密码是大家事先约定好的一套符号,在数学中,为什么我们不可以借助这样的做法呢?数学家们可以用约定好的符号来表示特定的意
4
思,这样书写、计算的时候就方便多了。在这样的思想引导下,韦达进行了深入的研究,他不但用字母来表示数,还用字母来表示方程中的系数,例如一次方程可以表示为ax+b=0,在那个时候,这是一种非常具有开拓性的方法。
韦达的贡献使他赢得了“代数之父”的美誉,后世的数学家们在他的基础上,不断地完善代数的符号体系。直到今天,数学还在发展,它的语言还在不断丰富之中。
参考答案:
练习1:1. 991101 2. 97 3. 练习2:1.甲、乙两数的比是8:3,甲数最大是 (1)399 (2)96 ,差最大是60。
5
201
199
2.甲、乙两数的比是3:10,甲数最小是102,和最小是442。 3.一、二、三道工序所需的工人数的比是=59个工人。
练习3:1.9999+(9999-8921)=11077
2.较小的数最大是(521-1)÷2=262,100~262共有163个自然数,所以共有163对,两个数的差最大是525-100-100=325
3.数对共有9999-3456-1000+1=5544个,两个数的和最大是9999-3456+9999=16542,两个数的和最小是1000+3456+1000=5456
练习4:1.最大数-最小数=4 中间数=252÷4=63 最小数=63-2=61
2.根据题意可得(a-c)×b=280,进而可以推出a-c=280÷b=280÷35=8,所以,c=35-8÷2=31
3.所求的分数,它的分子是6,5,10的最小公倍数,分母是7,14,21的最大公约数,所以答案是
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。 7
111
: : =14:21:24,所以至少安排14+21+24483228
练习5:1.符合题意的三个数字之和是3108÷222=14,因此,所有这样的6个三位数中最大的一个是941(三个数字不能有0,否则就不能排出6个不同的三位数)。
2.三个数字的和是2220÷222=10,最小的一个是127。 3.最小的数是346。
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