Родоначальник дворянского рода получил участок земли. Каждый из мужчин в роду умирая делил доставшуюся ему землю поровну между своими сыновьями. Если же сыновей у него не было, земля переходила к государству. Больше никто из членов рода никаким образом не получал или не лишался своей земли. Всего в роду было 180 человек. Какую наименьшую долю исходного участка мог получить кто-либо из членов рода?
Рассмотрим человека с самой наименьшей долей. Пусть у его отца было сыновей, у деда — и так далее до основателя рода, у которого было Тогда доля этого человека составляет
причём нам известно, что не превосходит 179 (поскольку основатель рода в эту сумму точно не входит). Таким образом, мы ищем набор чисел с суммой, не превосходящей 179 и максимальным произведением. Докажем, что любой набор, кроме набора, состоящего из 59 троек и одной двойки, не обладает максимальным произведением, так как его можно увеличить,
Во-первых, если сумма чисел в наборе меньше 179, добавим туда ещё одно число, чтобы сделать её равной 179. Произведение от этого не уменьшится.
Во-вторых, пусть в нашем наборе есть число Заменим a на пару чисел b и c больших единицы, таких, что Докажем, что Действительно,
что неотрицательно при b и c больших единицы.
В-третьих, если среди набора есть число 1, то можно заменить любое число a и 1 на отчего произведение этих чисел увеличится на 1.
Таким образом, любой набор можно преобразовать в набор из двоек и троек, не уменьшая произведения его чисел. Далее, пусть количество двоек хотя бы три, тогда их произведение равно 8. Если же мы заменим три двойки на две тройки, сумма чисел не изменится, а произведение станет равно 9, то есть опять-таки увеличится. Таким образом, можно добиться того, чтобы количество двоек стало не больше двух. Поскольку в итоговом наборе будет ровно одна двойка.
Итак, любой набор натуральных чисел с суммой, не превосходящей 179, можно преобразовать в набор из 59 троек и одной двойки, и при этом произведение чисел в наборе не уменьшится. Значит, полученный в итоге набор обладает наибольшим произведением, равным что дает нам наименьшую долю наследства обратную к этому числу.
Ответ: