行测里的数量关系,很多人一看到就头大,觉得是数学,算不明白。但其实很多题不是纯考你计算,是考你一种思维方式。今天就聊一个特别常见的考点:“和定最值”,然后告诉你怎么用最简单直接的方程思想把它搞定。
说白了,“和定最值”就是给你一堆数的总和是固定的,然后问你其中某个数最大能是多少,或者最小能是多少。比如,5个班级一共种了100棵树,每个班种的树都不一样多,问种树最多的那个班,最多能种多少棵?或者最少得种多少棵?
这种题你干想是想不明白的,很容易绕进去。用方程的思路,一步一步来,就特别清晰。
我们先拆开看,这种问题其实就两种问法。
第一种,也是最简单的一种:求最大值的最大值。
比如刚才那个问题:5个班级,总共100棵树,每个班数量都不同,问最多的那个班,最多能种多少棵?
这问题的核心逻辑就一句话:要想让某一个最大,就得让其他的尽可能小。
这就跟分钱一样。我有100块要分给5个人,要让其中一个人拿的钱最多,那我就得让另外4个人拿的钱尽可能少。对吧?这个逻辑很直接。
现在我们把它变成数学步骤:
第一步:设未知数,列出基本方程。
我们假设5个班种的树从多到少分别是 A, B, C, D, E。
那么 A > B > C > D > E。
方程就是 A + B + C + D + E = 100。
我们的目标是求 A 的最大值 (max A)。
第二步:应用核心逻辑,给其他变量赋值。
要想让 A 最大,B, C, D, E 就得尽可能小。
题目里还有个隐藏条件,种树的数量肯定是正整数。所以,最小的可能值是多少?
E 最小得是 1。
因为每个班数量都不同,所以 D 最小就是 2。
同理,C 最小是 3,B 最小是 4。
这就是 B, C, D, E 能取到的最小合法值了。
第三步:代入方程,求解。
把 B=4, C=3, D=2, E=1 代入我们的方程:
A + 4 + 3 + 2 + 1 = 100
A + 10 = 100
A = 90
所以,A 的最大值就是90。也就是说,种树最多的那个班,最多能种90棵。
这时候你可以验证一下:A=90, B=4, C=3, D=2, E=1。加起来等于100,而且90 > 4 > 3 > 2 > 1,完全符合题意。
这种“求最大值的最大值”的题,思路都是固定的。不管题目怎么变,是分书、是年龄、还是别的什么,只要看到“和固定”、“求最大那个的最大值”,你就马上想到“让其他几个取最小值”,然后列方程求解,肯定不会错。
接下来是第二种,稍微绕一点,也是很多人容易错的:求最大值的最小值。
还是那个问题:5个班级,总共100棵树,每个班数量都不同,问最多的那个班,最少需要种多少棵?
你看,问题变了。不是问最多能种多少,是问“最多的那个班”这个角色,至少要种多少棵才能满足条件。
这里的核心逻辑也变了:要让最大的那个数尽可能小,就得让所有的数尽可能地接近。
再用分钱的例子。还是100块分5个人,每个人钱数还不一样。要让拿钱最多的那个人,拿的钱也尽可能少,怎么办?那就不能出现贫富差距巨大的情况。最好的情况是,大家拿的钱都差不多,只差一块钱这种。这样,那个最有钱的人,也不会太有钱。
这种“让大家尽可能接近”的思想,在数学上怎么操作呢?就是从“平均数”入手。
第一步:求平均数。
100棵树,5个班,平均每个班是 100 / 5 = 20棵。
如果题目允许数量一样,那最理想的情况就是每个班都种20棵,这样最大的那个数就是20,也是最小的可能值。
第二步:根据平均数,构造连续的数列。
但是题目要求“每个班数量都不同”。所以它们不能都是20。
那我们就以20为中心,构造一个公差为1的等差数列,让这5个数均匀地分布在20的两边。
这5个数就是:18, 19, 20, 21, 22。
你看,这5个数是不是非常接近?
第三步:验证数列是否满足条件,然后得出答案。
我们来验证一下:
1. 数量不同吗?是的,18, 19, 20, 21, 22,各不相同。
2. 总和是100吗?18+19+20+21+22 = 100。是的。
3. 都是正整数吗?是的。
所有条件都满足了。在这个数列里,最大的数是22。因为我们已经让这5个数尽可能地接近了,所以这个22,就是“最大的那个数”能取到的最小值。
如果A不是22,比如是21,那么为了总和达到100,其他数就得变大,很快就会有某个数比21还大,那21就不是最大的数了,与题设矛盾。
所以,这道题的答案就是22棵。
这里还有个小细节。如果总和除不尽怎么办?
比如是101棵树分给5个班。
101 / 5 = 20.2。
平均数是小数,但树的数量必须是整数。这时候,你就把这几个数围绕着20和21来构造。
你可以先写出 _ , _ , 20, 21, _
这样的结构。为了凑够101,你可以把数调整成 18, 19, 20, 21, 23
。
加起来算一下:18+19+20+21+23 = 101。满足条件。
这时候,最大的数是23。所以这种情况下,最多的班级最少要种23棵。
总结一下两种情况的解题思路:
问“最大值的最大值”:让其他项取允许的、不重复的最小值。
问“最大值的最小值”:先求平均数,然后围绕平均数构造一个连续的整数数列。
我们再来看一个带点限制条件的真题,巩固一下。
“某单位7个科室参加植树活动,共植树120棵。要求每个科室植树数量不同,且每个科室至少植树12棵。问植树最多的科室,最多可以植多少棵?”
看到问题“最多的科室,最多……”,马上反应过来,这是第一种类型:求最大值的最大值。
核心逻辑:让其他科室植树数量尽可能少。
第一步:设未知数,列方程。
7个科室从多到少是 A, B, C, D, E, F, G。
A > B > C > D > E > F > G。
A + B + C + D + E + F + G = 120。
目标:求 max A。
第二步:根据限制条件,给其他变量赋最小值。
要让 A 最大,就得让 B, C, D, E, F, G 最小。
限制条件有两个:1. 数量不同;2. 至少12棵。
所以,G 的最小值不是1,而是12。
因为数量不同,F 的最小值就是13。
以此类推,E=14, D=15, C=16, B=17。
这就是其他6个科室能取的最小合法值。
第三步:代入方程,求解。
A + 17 + 16 + 15 + 14 + 13 + 12 = 120
A + (17+12) * 6 / 2 = 120 (等差数列求和,或者直接加)
A + 87 = 120
A = 33
所以,植树最多的科室,最多可以植33棵。
验证一下:A=33,比B=17要大,符合 A > B > … > G 的设定。
你看,不管题目怎么包装,核心的解题框架是不变的。把文字问题转化成一个简单的代数方程,再根据问的是“最大值的最大值”还是“最大值的最小值”,套用对应的逻辑去给其他变量赋值,问题就迎刃而解了。
这种方法的好处是,它很稳定,不会因为你当天状态不好或者紧张就想不出来。它是一个流程,你只要跟着流程走,就能把分数稳稳拿到手。别再去凭感觉猜数字了,不仅慢,而且很容易出错。把方程思想用起来,你会发现数量关系其实没那么可怕。
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