最大最小

同学们在学习中经常能碰到求最大最小或最多最少的问题，这一讲就来讲解这个问题。

　　例1两个自然数的和是15，要使两个整数的乘积最大，这两个整数各是多少？

　　分析与解：将两个自然数的和为15的所有情况都列出来，考虑到加法与乘法都符合交换律，有下面7种情况：

　　15=1+14，1×14=14；

　　15=2+13，2×13=26；

　　15=3+12，3×12=36；

　　15=4+11，4×11=44；

　　15=5+10，5×10=50；

　　15=6+9，6×9=54；

　　15=7+8，7×8=56。

　　由此可知把15分成7与8之和，这两数的乘积最大。

　　结论1如果两个整数的和一定，那么这两个整数的差越小，他们的乘积越大。特别地，当这两个数相等时，他们的乘积最大。

　　例2比较下面两个乘积的大小：

　　a=57128463×87596512，

　　b=57128460×87596515。

　　分析与解：对于a，b两个积，它们都是8位数乘以8位数，尽管两组对应因数很相似，但并不完全相同。直接计算出这两个8位数的乘积是很繁的。仔细观察两组对应因数的大小发现，因为57128463比57128460多3，87596512比87596515少3，所以它们的两因数之和相等，即

　　57128463+87596512=57128460+87596515。

　　因为a的两个因数之差小于b的两个因数之差，根据结论1可得a＞b。

　　例3用长36米的竹篱笆围成一个长方形菜园，围成菜园的最大面积是多少？

　　分析与解：已知这个长方形的周长是36米，即四边之和是定数。长方形的面积等于长乘以宽。因为

长+宽=36÷2=18（米），

　　由结论知，围成长方形的最大的面积是9×9=81（米²）。

　　例3说明，周长一定的长方形中，正方形的面积最大。

　　例4两个自然数的积是48，这两个自然数是什么值时，它们的和最小？

　　分析与解：48的约数从小到大依次是1，2，3，4，6，8，12，16，24，48。

　　所以，两个自然数的乘积是48，共有以下5种情况：

　　48=1×48，1+48=49；

　　48=2×24，2+24=26；

　　48=3×16，3+16=19；

　　48=4×12，4+12=16；

　　48=6×8，6+8=14。

　　两个因数之和最小的是6+8=14。

　　结论2两个自然数的乘积一定时，两个自然数的差越小，这两个自然数的和也越小。

　　例5要砌一个面积为72米²的长方形猪圈，长方形的边长以米为单位都是自然数，这个猪圈的围墙最少长多少米？

　　解：将72分解成两个自然数的乘积，这两个自然数的差最小的是9-8=1。由结论2，猪圈围墙长9米、宽8米时，围墙总长最少，为（8+9）×2=34（米）。

　　答：围墙最少长34米。

　　例6把17分成几个自然数的和，怎样分才能使它们的乘积最大？

　　分析与解：假设分成的自然数中有1，a是分成的另一个自然数，因为1×a＜1+a，也就是说，将1+a作为分成的一个自然数要比分成1和a两个自然数好，所以分成的自然数中不应该有1。

　　如果分成的自然数中有大于4的数，那么将这个数分成两个最接近的整数，这两个数的乘积大于原来的自然数。例如，5=2+3＜2×3，8=3+5＜3×5。也就是说，只要有大于4的数，这个数就可以再分，所以分成的自然数中不应该有大于4的数。

　　如果分成的自然数中有4，因为4=2+2=2×2，所以可以将4分成两个2。

　　由上面的分析得到，分成的自然数中只有2和3两种。因为2+2+2=6，2×2×2=8，3+3=6，3×3=9，说明虽然三个2与两个3的和都是6，但两个3的乘积大于三个2的乘积，所以分成的自然数中最多有两个2，其余都是3。由此得到，将17分为五个3与一个2时乘积最大，为3×3×3×3×3×2=486。

　　由例6的分析得到：

　　结论3把一个数拆分成若干个自然数之和，如果要使这若干个自然数的乘积最大，那么这些自然数应全是2或3，且2最多不超过两个。

　　例7把49分拆成几个自然数的和，这几个自然数的连乘积最大是多少？

　　解：根据结论3，由49=3×15+2+2，所以最大的积是