四年級(jí)奧數(shù)專題之最大積的排列問題
在數(shù)學(xué)競(jìng)賽中,我們經(jīng)常會(huì)遇到把若干個(gè)數(shù)字排列成幾個(gè)數(shù)相乘,使得乘積最大的問題。如何排列呢?我們知道:在周長(zhǎng)一定的情況下,長(zhǎng)方形的長(zhǎng)與寬越接近,所得長(zhǎng)方形的面積就越大(以下簡(jiǎn)稱“接近原則”)。根據(jù)這一規(guī)律就可以順利解決此類問題。
一、常規(guī)類型
例1用3、4、5、6、7、8六個(gè)數(shù)字組成兩個(gè)三位數(shù),使這兩個(gè)三位數(shù)的乘積最大,應(yīng)怎樣排列?
【分析與解】因?yàn)?>7,6>5→85、76最接近,又4>3→853、764最接近,可知853×764所得乘積最大。
例2用0,1,2,3,4,5,6,7,8,9十個(gè)數(shù)字組成兩個(gè)五位數(shù),使得這兩個(gè)五位數(shù)的乘積最大,應(yīng)怎樣排列?
【分析與解】因?yàn)?>8,7>6→96、87最接近,又5>4→964、875最接近,又3>2→9642、8753最接近,又1>0→96420、87531最接近,96420×87531乘積最大。
例3用53、64、78、82四張數(shù)字卡片,組成兩個(gè)四位數(shù),如何排乘積才能最大?
【分析與解】因?yàn)?2>78,64>53,根據(jù)“接近原則”,應(yīng)這樣搭配→8253、7864,所以8253×7864乘積最大。
二、變式類型
例4用2,7,3,8四個(gè)數(shù)字排一個(gè)三位數(shù)和一個(gè)一位數(shù),乘積最大的式子是什么?
【分析與解】根據(jù)“接近原則”。8>7,“一位數(shù)”盡可能大才能接近“三位數(shù)”,因此,8就是要求的一位數(shù),三位數(shù)是732,即732×8乘積最大。
例52,3,4,5,6五個(gè)數(shù)字組成一個(gè)兩位數(shù)和一個(gè)三位數(shù),使得它們的乘積最大?
【分析與解】因?yàn)?>5,4>3→63、54最接近,根據(jù)接近原則,兩位數(shù)應(yīng)該盡量大,故取63為兩位數(shù),即63×542乘積最大。
例6用3,4,5,6,7,8六個(gè)數(shù)字排成三個(gè)兩位數(shù)相乘,要求它們的乘積最大。應(yīng)該怎樣排列?
【分析與解】十位數(shù)字分別是8、7、6,8>7>6,個(gè)位數(shù)字分別是5,4,3,5>4>3,依據(jù)“接近原則”,大小搭配可得83×74×65,三個(gè)數(shù)最接近因而它們的乘積最大。
綜上數(shù)例,可以歸納出這樣的規(guī)律:較大數(shù)后配較小的數(shù),較小的數(shù)后配較大的數(shù),這樣才能使數(shù)之間更為接近,從而保證乘積最大。簡(jiǎn)單地說就是:數(shù)越接近,乘積越大。
如果把上面所有問題中的“最大”改為“最小”,又該怎樣排列呢?容易推知:較大數(shù)后配較大數(shù),較小數(shù)后配較小數(shù),相差越大,其積越小。簡(jiǎn)單地說就是:數(shù)越懸殊,乘積越小。
以上規(guī)律均可用代數(shù)方法予以證明,這里不再贅述。
【練一練】
1、用4、5、6、7、8、9六個(gè)數(shù)字組成兩個(gè)三位數(shù),如何排,才能它們的乘積最大?
2、用2、3、6、9組成兩個(gè)兩位數(shù),使它們的乘積最小,怎樣排?
3、用3,4,5,7,9組成一個(gè)二位數(shù)和一個(gè)三位數(shù),使它們的乘積最大,應(yīng)該怎樣排?
4、已知:甲=11×19,乙=12×18,丙=13×17。甲、乙、丙三個(gè)數(shù)中誰最大?誰最。
5、已知:A=123456789×987654321,B=123456788×987654322不計(jì)算比較A、B的大小。