题文
将2006表示成5个正整数x1,x2,x3,x4,x5之和.记S=
-1≤i≤j≤5xixj.问:
(1)当x1,x2,x3,x4,x5取何值时,S取到最大值;
(2)进一步地,对任意1≤i,j≤5有.xi-xj .≤2,当x1,x2,x3,x4,x5取何值时,S取到最小值.说明理由. 题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)首先这样的S的值是有界集,故必存在最大值与最小值.x1+x2+x3+x4+x5=2006,且使S=

-1≤i≤j≤5xixj取到最大值,则必有|xi-xj|≤1(1≤i,j≤5)…(5分) (*)
事实上,假设(*)不成立,不妨假设x1-x2≥2,则令x1′′=x1-1,x2′=x2+1,xi′=xi (i=3,4,5),有x1′+x2′=x1+x2,x1′•x2′=x1x2+x1-x2-1>x1x2.
将S改写成S=

-1≤i≤j≤5xixj=x1x2+(x1+x2)(x3+x4+x5)+x3x4+x3x5+x4x5
同时有 S′=x1′x2′+(x1′+x2′)((x3+x4+x5)+x3x4+x3x5+x4x5.
于是有S′-S=x1′x2′-x1x2>0.
这与S在x1,x2,x3,x4,x5时取到最大值矛盾.
所以必有|xi-xj|≤1,(1≤i,j≤5).
因此当x1=402,x2=x3=x4=x5=401时S取到最大值. …(10分)
(2)当x1+x2+x3+x4+x5=2006,且|xi-xj|≤2时,只有
(1)402,402,402,400,400;
(2)402,402,401,401,400;
(3)402,401,401,401,401;
三种情形满足要求. …(15分)
而后两种情形是由第一组作xi′=xi-1,xj′=xj+1调整下得到的.
根据上一小题的证明可知道,每次调整都使和式S=

-1≤i≤j≤5xixj变大.
所以在x1=x2=x3=402,x4=x5=400时S取到最小值.…(20分)
解析

-1≤i≤j≤5
考点
据考高分专家说,试题“将2006表示成5个正整数x1,x2,x.....”主要考查你对 [函数的单调性、最值 ]考点的理解。 函数的单调性、最值单调性的定义:
1、对于给定区间D上的函数f(x),若对于任意x1,x2∈D,当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),则称f(x)是区间上的增函数;当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),则称f(x)是区间D上的减函数。
2、如果函数y=f(x)在区间上是增函数或减函数,就说函数y=f(x)在区间D上具有(严格的)单调性,区间D称为函数f(x)的单调区间。如果函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,区间D称为函数f(x)的单调增或减区间
3、最值的定义:
最大值:一般地,设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M,满足: ①对于任意的x∈I,都有f(x)≤M;②存在x0∈I,使得f(x0)=M;那么,称M是f(x)的最大值.
最小值:一般地,设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M,满足: ①对于任意的x∈I,都有f(x)≥M;②存在x0∈I,使得f(x0)=M;那么,称M是f(x)的最小值
判断函数f(x)在区间D上的单调性的方法:
(1)定义法:其步骤是:
①任取x1,x2∈D,且x1<x2;
②作差f(x1)-f(x2)或作商
,并变形;
③判定f(x1)-f(x2)的符号,或比较
与1的大小;
④根据定义作出结论。
(2)复合法:利用基本函数的单调性的复合。
(3)图象法:即观察函数在区间D上部分的图象从左往右看是上升的还是下降的。


