随机5个不同的数,如何划分使其组成的3位数和2位数乘积最大。

4年级小朋友的题目,老师给出了解题的方法,却没有给出推理过程,现证明如下:

假设5个数字分别是abcde,其中a到e是从大到小排列。
根据一般常识,可以有以下2个原则:(这儿就不证明了)

  1. e肯定是要放在个位上的。
  2. a,b必须是在最高位的。

第一步

那么可能的组合方式只能是:
axe*by 或者是ax*bye
其中x,y是c或者d
到底是哪个?先做个减法看看谁比较大:

axe*by-ax*bye
=(10ax+e)*by-ax(10by+e)
=10*ax*by+e*by-10*ax*by-ax*e
=e*by-e*ax
=e(by-ax)
因为:a>b
显然:ax>by
所以:ax*bye≥axe*by  当e=0时,两者相等

第二步

那么是ac*bde大?还是 ad*bce大?
再做个减法:

ac*bde-ad*bce
=(10a+c)(100b+10d+e)-(10a+d)(100b+10c+e)
=-100ac + 100ad + 100bc - 100bd + ce - de
=100a(d-c)+100b(c-d)+e(c-d)
=(c-d)(100b+e-100a)
=(c-d)[e-100(a-b)]
因为:a>b>c>d>e,且都为整数。
所以:c-d>0,100(a-b)≥100>e
所以:ac*bde≤ad*bce,  当e=0时,两者相等。

结论

** 如果e=0,则无论是ade*bc还是bce*ad都是最大,且相等。**
** 如果e>0,则bce*ad最大。**

推论

很容易就可以得出如下推论:
如果给出的任意多个不同的数字abcdef......并且是从大到小排列,将其分成2份,使其乘积最大的方法是:

图片.png

如果是数字的个数为奇数,则将最后一个数字放在b开头的那一行数字的最后面。

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