我们先来看一个有趣的现象: 先选择一个整数60,因为60的因数相对较多,我们选60这个数字作为研究对象。 把数字60除以2,分成30+30,这时30*30=900; 把60除以3,分成20+20+20,20*20*20=8000; 把60除以4,分成15+15+15+15,15*15*15*15=50625; ...... 可以发现,把60分拆开的数字越小,所分数字的个数越多,这些数字相乘所得 的积也越大,那么这个现象是不是无止境地成立呢? 我们知道,如果把60分成60个1,就是60=1+1+1+...+1,那么这些1相乘所 得的积就只能是1了;如果再分得数多一些,使得每个所分的数字小于1,那么这些 数的乘积将会小于1了。再进一步说,把60分成无穷个相同的数时,这些数将趋近 于0,那它们的乘积就会趋近于0了。 这说明,上述现象不是无止境地成立,到某个时候就会向反方向变化的。 那么,把60分成n个怎样一个数,才能使这n个数相乘得到最大的积呢? 现在设任意整数为N,拆分的数字为x,这样所分的数字个数n=N/x,可列出: y=x^(N/x) ,x^(N/x)表示x的(N/x)次方,y就是这n个相同的数字相乘的积。 两边取自然对数,得:lny=(N/x)*lnx, 两边对x求导数,(1/y)*y'=-N/x^2*lnx+(N/x)*(1/x) 化简得:y'=[N(1-lnx)*x^(N/x)]/x^2 为求驻点,令y'=0,得 1-lnx=0 就是:x=e=2.71828 可见,当拆分的n个相同的数字为e这个无理数时,乘积为最大,还以60为例, 取e=2.7,则有60/e=60/2.7=22.22,就是分拆成22.22个2.7,这22.22个2.7相 乘的积是:2.7^22.22=3845057508,竟然达到38亿之多!这还只是取的近似值, 实际上e^(60/e)>3855499742。 因为3是最接近e的正整数,所以我们如果取整数时,以分拆成n个3时,乘积为 最大。这时,60/3=20,20个3相乘得:3^20=3486784401,可以证明,这是60拆 分成n个数(n为自然数),再相乘所得的最大值。
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