方法线路 M20 · 什么时候用?为什么用?

极端原理

盯住最大的、最小的、最靠边的那一个:它受的限制最多,矛盾往往从它身上冒出来。

📖 配合《解题方法与策略》§4.5阅读

一个想法,一张图点一个数,调大调小,争取让六个数全是 ✓,但不许全相等。做不到?打开“盯住最大的那个”。

图形加载中…

一句话

一堆对象,条件人人平等,不知道该先看谁——那就去找最特别的那一个:最大的、最小的、最靠边的。它已经“到头了”,别的对象还有退路,它没有。把条件用在它身上,矛盾往往就冒出来。

用之前只要确认一件事:这个“最”真的存在。

先猜后证

六个数围成一圈,每个数都等于左右两个邻居的平均数。这六个数可以不全相等吗?

先选定答案,才能看到结论。

例:每个数都是邻居的平均数

第 1 / 4 步
图形加载中…
  1. 人人平等,从谁下手?

    六个数,条件一模一样。一个一个去试,永远试不完。

第 1 站 · 比赛里赢得最多的人(卷七)

一次单循环赛:每两名选手赛一场,没有平局。要证明一个经典结论:

一定有一位选手 ,对其他任何一位选手 都有: 赢了 ,或者 赢过某个赢了 的人。

选手那么多,谁是 ?让极端原理来挑。

例:找出那位选手 A

第 1 / 4 步
  1. 挑赢得最多的

    选手只有有限个,所以“赢的场数最多的人”一定存在(并列就任选一个)。让他当 。

第 2 站 · 最小的解,还能更小(卷六)

约分约到底的分数,分子分母没有公因数。把这个想法反过来用,就是数论里的极端原理:假设有解,取最小的解,再造出一个更小的。

先猜后证

有没有正整数 使得 ?

先选定答案,才能看到结论。

例:p² = 2q² 没有正整数解

第 1 / 4 步
  1. 假设有解,取最小的

    如果有解,就在所有解里取 最小的那一组 。 是正整数,一堆正整数里一定有最小的,所以取得到。

第 3 站 · 面积最大的三角形(卷四)

一道流传很广的经典题:

平面上有有限个点,其中任意三个点组成的三角形,面积都不超过 。证明:可以用一个面积不超过 的三角形把所有的点盖住。

例:用一个大三角形盖住所有点

第 1 / 4 步
图形加载中…
  1. 三角形很多,盯住谁?

    个点能组成 个三角形,大小各不相同。

练一练

练习 1基础

个数围成一圈,每个数都等于它左右两个邻居的平均数。已知其中一个数是 。这 个数的和是多少?

练习 2提高

名选手进行单循环赛,每两人赛一场,没有平局。不管比赛结果如何,赢得最多的那位选手至少赢了几场?

练习 3挑战

证明:方程 没有正整数解。

错误博物馆 · 本站展品

离站之前,看看别人在这里踩过的坑。去博物馆看全部展品 →

展品

取了一个并不存在的“最小”

错误的做法:在所有正分数里,取最小的那一个,记作 ……
错在哪里?先想一想,再打开

病因 正分数里没有最小的:不管 多小, 还是正分数,而且更小。对一个不存在的东西推理,推出什么都不算数。

正确的做法:先问一句“最小的存在吗?”。有限个数里一定有最大和最小;一堆正整数(哪怕无限多个)里一定有最小的。除此之外,要先证明它存在。

「先确认“最”存在,再取“最”」

展品

以为最大的只有一个

错误的做法:设 是圆圈上最大的数,那么它的两个邻居都比它小,所以……
错在哪里?先想一想,再打开

病因 最大的数可以有好几个并列。邻居只是不比它大,完全可能和它相等——圆圈那道题的结论恰恰就是“全都相等”。

正确的做法:写“”,不要写“”:邻居 ,所以平均数 ,等号成立只能是两个邻居都等于 。

「最大的不一定唯一」

这条线路经过的站

同一个想法,在不同的地方各用一次。

  1. 组合最值卷七《组合趣题》第 5 章
  2. 最大公因数与最小公倍数卷六《整除、同余与不定方程》§1.3
  3. 三角形的内接三角形卷四《三角形与四边形》第 7 章