ABC026 A問題:掛け算の最大値

問題. 掛け算の最大値

正の偶数  A が与えられる. x + y = A を満たす正の整数  x, y x y の最大値を求めよ.

制約 2 \le A \le 100

解法.相加相乗平均

相加相乗平均の不等式(相加相乗平均の不等式とそのエレガントな証明 | 高校数学の美しい物語)とは,
  任意の  0 \le x, y に対して  x + y \ge 2 \sqrt{x y} が成り立つ(特に, x  = y のとき等号が成立)
ことである.
ここで, x + y = A という条件から相加相乗平均の不等式の変形を行うと  \left( \frac{A}{2} \right)^2 \ge x y が導かれる.これは, x y の上界を与えており, A が偶数であることから  x = y を満たす整数が存在するので等号が成り立つ.よって,  x y の最大値は  \left( \frac{A}{2} \right)^2 である.

相加相乗平均という名前がカッコイイ.