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能被5整除的m个不同的正偶数与能被3整除的n个不同正奇数的总和为M.对于所有这样的m、n,5m+3n

最大值为123.求M的最大值。

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2012-01-11

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    由题意,有 M≥5·(2+4+···+2m)+3·[1+3+5+···+(2n-1)] =5m(m+1)+3n^2。 即5(m^2+m)+3n^2≤M →5(m+1/2)^2+3n^2≤M+5/4。
   依Cauchy不等式知, 5(m+1/2)+3n ≤√[(√5)^2+(√3)^2]·√[(√5(m+1/2))^2+(√3n)^2] ≤√8·√(M+5/4) =√(8M+10)。
     故5m+3n≤√(8M+10)-5/2。 ∵5m+3n的最大值为123, ∴123≤√(8M+10)-5/2<124。 ∴1967。5312≤M<1999。
  0312。 所以,M的最大值不超过1999。 当5m+3n=123时,m=3k,n=41-5k(k∈N)。   ∵5m^2≤M<2000,3n^2≤M<2000, ∴m<20,n<26。
   ∴{3k<20,41-5k<26},解得3<k<20/3。 ∴k为4、5、6,则(m,n)的三组值为 (12,21)、(15,16)、(18,11)。 容易验证,(12,21)、(18,11)两组均不满足关系式 5m(m+1)+3n^2≤M<2000。
     只有(15,16)满足: 5×15×(15+1)+3×16^2=1968<2000。 且可适当选取15个能被5整除的正偶数和16个被3整除的正奇数, 使这些数的和为1 998。
   例如, 5×(2+4+···+28+30)+3×(1+3+···+29+31)=1968, 5×(2+4+···+28+30)+3×(1+3+···+29+41)=1998。   不存在整数m、n,使得M为1999。
   否则,出现5×2m0+3×2n0=1999-1968=31。 此方程无(解)整数解。 故M的最大值为1999。

2011-12-23

53 0
能被5整除的m个正偶数的和 =10+20+……+10m =m(5+5m), 能被3整除的n个不同正奇数的和 =3+9+……+3(2n-1) =3n^2, 5m+3n|24-243/16|, ∴m=3,n=36时M取最大值3948.

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