小学数学最值问题怎么解?一张图看懂“阿星法则” | 图解奥数:典型例题精讲
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最近更新
2025-12-20
最值问题:像分蛋糕一样思考“最大”与“最小”
💡 阿星解密:为什么公式长这样?
想象一下,你有一块固定大小的蛋糕,要分给几个人。如果你想让你自己分到最多,那该怎么办?很简单,让其他人都只拿最小最小的一块!反过来,如果你想让自己拿得最少,那就让其他人尽量拿最大的那块。
这就是“最值问题”的灵魂:在总和固定的情况下,求其中一个数的最大值或最小值。 解题的万能钥匙就是:“阿星法则”——求谁的最值,就让“其他的”数尽可能取它们能取的极端值。
👀 看图说话:总和固定,如何让“阿星”最大?
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关键点拨:图中的“其他数”被我们设定为可能的最小值(1,2,3)。当它们被“压到最矮”,剩下的空间(红色柱子)自然就达到了最大值。那个容易被忽略的“隐形数字”就是题目对其他数设定的“最小可能值”(例如:是“自然数”则最小为0,是“不同正整数”则最小为1、2、3...)。确认这个起点,是解题的第一步。
🔥 三级跳挑战:从陷阱到精通
【母题演示】三个各不相同的正整数之和是10,其中最大的数最大可能是多少?
阿星的显微镜
目标:求最大数的最大值。
口诀:求最大,其他最小。
为了让最大的数尽可能大,另外两个数必须尽可能小。
“各不相同”且是“正整数”,最小的两个数是1和2。
标准算式:\( 10 - 1 - 2 = 7 \)
答:最大的数最大是7。
【易错陷阱】三个各不相同的自然数之和是10,其中最大的数最大可能是多少?(提示:自然数包括0)
阿星的避雷针:
大多数人会怎么错:惯性思维,依然用 \( 10 - 1 - 2 = 7 \)。
图解陷阱:看!“自然数”包括0,图中“其他数”的起点可以是0和1,而不是1和2。柱子可以从更矮的地方开始。
正确思路:应用“阿星法则”——求最大,其他最小。“自然数”中最小的两个是0和1。因此,\( 10 - 0 - 1 = 9 \)。
答:最大的数最大是9。
【高手进阶】妈妈用100元给五个孩子发红包,每人得到的钱数都是整数元,且互不相同。得到最少的小明,最多能得到多少元?
思维迁移:问题变成了求最小数的最大值。这是“最值问题”中的另一个经典类型。口诀要变了:求最小,其他最大。 为了让小明(最小数)尽可能多,其他四个人的钱要尽可能多,但又要“互不相同”。所以,我们让其他四人尽可能大地按顺序取:比小明多的钱数分别是小明+1, 小明+2, 小明+3, 小明+4。
列方程:
设小明得 \( x \) 元。
则总钱数:\( x + (x+1) + (x+2) + (x+3) + (x+4) \leq 100 \)
\( 5x + 10 \leq 100 \)
\( 5x \leq 90 \)
\( x \leq 18 \)
答:小明最多能得到18元。(此时总钱数为 \(18+19+20+21+22=100\),刚好用完。)
📝 阿星的定海神针(口诀):
总和固定求最值,阿星法则记心里:
求最大,其他最小往前排;
求最小,其他最大往前排。
“其他”极限在哪里?题目条件定起点!
🚀 举一反三:巩固练习
五个连续自然数的和是30,其中最大的数是多少?
(陷阱题)在1到100这100个自然数中,任选10个不同的数,其中最小的数最小可能是几?
(生活应用)一次数学测验,全班平均分是85分。已知男生有20人,平均分83分。要想让女生的平均分最高,女生的人数应该尽可能多还是少?为什么?(假设女生平均分高于85)
📚 答案与解析
【答案速查】
- 练习一: 8。(解析:设最小的数为x,则五个数为x, x+1, x+2, x+3, x+4。和为5x+10=30,解得x=4,最大数为4+4=8。)
- 练习二: 1。(解析:陷阱识别:求“最小的数”的“最小值”。应用口诀“求最小,其他最大”吗?不!这里的“其他”我们无法控制,题目是“任选”。我们要让最小的数尽可能小,那直接选能选的最小的数就好了,即1。关键是要看清问题是否在“总和或平均数固定”的条件下,本题没有,所以是简单选取问题。)
- 练习三: 女生人数应尽可能少。(解析:全班总分固定(=人数×85)。男生总分固定(=20×83)。女生平均分 = (全班总分 - 男生总分) / 女生人数。分子固定,要使分数值(女生平均分)最大,分母(女生人数)就要尽可能小。)
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