通过前面的几个例子,读者可能会产生这样的困惑:为什么有些数字用三层的摆法最大,而有些数字就不是呢?下面,我们就来深入讨论一下这个问题,先来看一般的情形。
不使用运算符号,用3个相同的数摆出一个尽可能大的数。用字母a表示一个数,下面的摆法:示一个数,下面的摆法:
222,333,444
就可以表示为
a10a+a=a11a
a的三级“超乘方”则可以表示为
问题的关键在于,当a取何值时,用三层摆法得到的数
比a11a大。
与a11a是以同一个数作为底的乘方,由于又都是整数,所以只需要比较它们指数的大小就可以了,指数大的,得到的数就大。上面的问题归结为求解下面的不等式:
aa>11a
不等式两端都除以a,可以得出:
aa-1>11
通过代入法,我们可以得到,当a>3时,aa-1>11成立。例如,当a=4时,
44-1>11
显然是成立的,而33-1,22-1都比11要小。
由此,得出结论:当这个数为2或者3的时候,用a11a的形式摆出的数最大;而当这个数大于等于4时,用三层摆法得到的数最大。