问题 填空题

已知x1、x2、…、x40都是正整数,且x1+x2+…+x40=58,若x12+x22+…+x402的最大值为A,最小值为B,则A+B的值等于______.

答案

因为把58写成40个正整数的和的写法只有有限种,

故x12+x22+…+x402的最小值和最大值是存在的.

不妨设x1≤x2≤…≤x40,若x1>1,则x1+x2=(x1-1)+(x2+1),且(x1-1)2+(x2+1)2=x12+x22+2(x2-x1)+2>x12+x22

所以,当x1>1时,可以把x1逐步调整到1,这时x12+x22+…+x402将增大;

同样地,可以把x2,x3,x39逐步调整到1,这时x12+x22+…+x402将增大.

于是,当x1,x2,x39均为1,x40=19时,x12+x22+…+x402取得最大值,即A=

12+12++12
39个
+192=400.

若存在两个数xi,xj,使得xj-xi≥2(1≤i≤j≤40),则(xi+1)2+(xj-1)2=xi2+xj2-2(xj-xi-1)<xi2+xj2

这说明在x1,x3,x39,x40中,

如果有两个数的差大于1,则把较小的数加1,较大的数减1,这时,x12+x22+…+x402将减小.

所以,当x12+x22+…+x402取到最小时,x1,x2,x40中任意两个数的差都不大于1.

于是当x1=x2=x22=1,x23=x24=x40=2时,x12+x22+…+x402取得最小值,

B=

12+12++12
22个
+
22+22++22
18个
=94,

故A+B=494.

选择题
单项选择题