Posté par philoux (invité)
Appelons f la fonction qui à une formulation de N=a+b+…+c associe Y=f(N)=a.b. … .c
Il faut trouver les a,b,…c tels que a+b+…+c=2005 et Y=f(2005)=a.b. … .c maximal.
On constate tout d’abord que les valeurs 0 et 1 des valeurs sont à exclure car soit rendant f(2005) nulle, soit ne contribuant pas à la maximaliser (1 élément neutre pour la multiplication).
Montrons qu’un nombre N>=5 se décomposant en somme de deux nombres a et b possède un f(N=a+b) supérieur à N ; a>=2 et b>=3
Sous sa forme non décomposée, Y=f(N)=N
Si N=a+b => Y=f(N)=a.b ; et comparons a+b à a.b.
Effectuons le rapport N/f(N)=(a+b)/ab = 1/b +1/a
Or a>=2 => 1/a <= ½ et b>=3 => 1/b <= 1/3 d’où N/f(N) < 5/6 < 1, d’où
f(N=a+b) > N
Par suite, tout nombre N>=5 décomposé en une somme de 2 nombres >=2 fournit un f(N) supérieur.
En poussant cette décomposition au maximum, N sera exprimé en fonction des deux entiers 2 et 3, d’où N = n.2 +m.3 (1)

N = n.2 +m.3 => Y=f(N)=2
n x 3
m qu’il faut maximiser en déterminant n0 et m0 pour N=2005.
Maximiser Y=f(N) revient à maximiser y=ln(Y)=n.ln2+m.ln3 (2).
Dans (2), le coefficient de m est ln3 supérieur à celui de n qui est ln2 donc y sera maximal pour un m maximal et comme, selon (1), 2n+3m est une constante, plus m sera grand, plus n sera petit.
Calculons n0 le plus petit et m0 le plus grand tel que 2n0+3m0 = N
Dans R, n0=0 et m0=N/3 mais n0 et m0 doivent être entiers ; discutons donc si N est multiple de 3 :
- si Nmod3=0, N=3k alors m0=k=N/3 ou
m0=Ent(N/3)-0 et
n0=0
- si Nmod3=1, N=3k+1=3(k-1)+3+1=3(k-1)+2.2, alors
m0=k-1=Ent(N/3)-1 et
n0=2
- si Nmod3=2, N=3k+2 alors m0=Ent(N/3) ou
m0=Ent(N/3)-0 et
n0=1
La somme cherchée est
n0 fois 2 + m0 fois 3 d’où
y0=n0.ln2+m0.ln3 et
Y0=exp(n0.ln2+m0.ln3)
On peut exprimer n0 et m0 en fonction de Nmod3 en remarquant que m0=Ent(N/3)-g(Nmod3) et n0=h(Nmod3) et déterminer g et h fonctions en x
2. On trouve ainsi :
m0=Ent(N/3)-(2-Nmod3).Nmod3
n0=((7-3.Nmod3).Nmod3)/2
Y0=2((7-3.Nmod3).Nmod3)/2.3Ent(N/3)-(2-Nmod3).Nmod3
Pour N=2005
m0=Ent(N/3)-(2-Nmod3).Nmod3=668-(2-1).1=667 et n0=((7-3.Nmod3).Nmod3)/2=(7-3)/2=2
m0=667 et
n0=2 => 2005 = 2 fois le chiffre 2 + 667 fois le chiffre 3 et
f(2005)=22.3667
D’où y0=n0.ln2+m0.ln3=2.ln2+667.ln3 => y0= 734,16 et Y0=exp(2.ln2+667.ln3) =>
Y0= 6,94e+318
Pour N=2006
m0=Ent(N/3)-(2-Nmod3).Nmod3=668-(2-2).2=668 et n0=((7-3.Nmod3).Nmod3)/2=(7-3.2).2/2=1
m0=668 et n0=1 => 2006 = 1 fois le chiffre 2 + 668 fois le chiffre 3 et
f(2006)=2.3668
D’où y0=n0.ln2+m0.ln3=1.ln2+668.ln3 => y0= 734,56 et Y0=exp(1.ln2+668.ln3) =>
Y0= 1,04e+319
Pour N=2007
m0=Ent(N/3)-(2-Nmod3).Nmod3=669-(2-0).0=669 et n0=((7-3.Nmod3).Nmod3)/2=(7-3.0).0/2=0
m0=669 et n0=0 => 2007 = 0 fois le chiffre 2 + 669 fois le chiffre 3 et
f(2007)=3669
D’où y0=n0.ln2+m0.ln3=0.ln2+669.ln3 => y0= 734,97 et Y0=exp(0.ln2+669.ln3) =>
Y0= 1,56e+319

mon raisonnement pêche dans le cas où M est une puissance de 2 que l’on ne décompose qu’avec des 2 ; si on l’applique tel qu’il est formulé, on trouve que la valeur Y0 maximale vaut 2
k.
Quelqu’un peut-il me dire où la démonstration est incomplète ?
Nota : en revanche, la détermination de m0 et n0 s’applique et fournit le bon résultat.
Par exemple, pour M=16
Si l’on décompose M=16=8+8=4+4+4+4=2+2+2+2+2+2+2+2 ; sous cette forme, Y0=2
8=256 (résultat faux).
En appliquant les formules précédentes, m0=Ent(16/3)-(2-16mod3).16mod3=5-(2-1).1 =>
m0=4 et
n0=((7-3.16mod3).16mod3)/2=(7-3.1).1/2 =>
n0=2, d’où
f(16)=22.34=324 qui est bien la valeur maximale.
Autre question : est-il possible,
pour son émetteur, de relire le post envoyé d'une énigme
non close ?