2013年3月28日 星期四

將正整數n分解成一些正整數的和,使得這些正整數的乘積最大

題:給定一大於1的正整數n分解成一些正整數的和,使得這些正整數的乘積最大
先考慮將n分成兩數和的情況,即nab

(a, b)(1, n1),即n1(n1),則1×(n1)n,所以不能將n分拆成1,否則成愈乘愈小。

(a, b)(2, n2),即n2(n2),則2×(n2)2n4,當n4時,2n4n,所以當n超過4的時候,就要將n拆出2(n2),才能使乘積變大。

因此,若n=Σai,其中ai為正整數,使得這些ai的乘積最大,則ai必為234(因為若ai4,則可將ai再分成2ai2),又2×24,所以只要考慮ai2還是3即可。

如果n234n自己會大於(或等於)任何它分拆出的數的乘積。

如果n5,分成23,則2×3會是最大的情況。

如果n622233,由於2×2×23×3,因此,只要能湊出32,將它換成23,乘積會比較大。

故我們可以得到以下的結論:

(1)若n6kk為自然數,則將n分成2k3的和,此時這2k3的乘積32k為最大。

(2)若n6k16(k1)223k為自然數,則將n分成2k1322的和,此時這些數的乘積32k1×22為最大。

(3)若n6k2k為自然數或0,則將n分成2k312的和,此時這些數的乘積32k×2為最大。

(4)若n6k3k為自然數或0,則將n分成2k13的和,此時這2k13的乘積32k1為最大。

(5)若n6k4k為自然數或0,則將n分成2k322的和,此時這些數的乘積32k×22為最大。

(6)若n6k5k為自然數或0,則將n分成2k1312的和,此時這些數的乘積32k1×2為最大。

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