题目内容
【题目】设m,n(3≤m≤n)是正整数,数列Am:a1 , a2 , …,am , 其中ai(1≤i≤m)是集合{1,2,3,…,n}中互不相同的元素.若数列Am满足:只要存在i,j(1≤i<j≤m)使ai+aj≤n,总存在k(1≤k≤m)有ai+aj=ak , 则称数列Am是“好数列”. (Ⅰ)当m=6,n=100时,
(ⅰ)若数列A6:11,78,x,y,97,90是一个“好数列”,试写出x,y的值,并判断数列:11,78,90,x,97,y是否是一个“好数列”?
(ⅱ)若数列A6:11,78,a,b,c,d是“好数列”,且a<b<c<d,求a,b,c,d共有多少种不同的取值?
(Ⅱ)若数列Am是“好数列”,且m是偶数,证明: .
【答案】解:(Ⅰ)(ⅰ)∵m=6,n=100,数列A6:11,78,x,y,97,90是一个“好数列”, ∴x=89,y=100,或x=100,y=89,
数列:11,78,90,x,97,y也是一个“好数列”.
(ⅱ)由(ⅰ)可知,数列必含89,100两项,
若剩下两项从90,91,…,99中任取,则都符合条件,有 种;
若剩下两项从79,80,…,88中任取一个,
则另一项必对应90,91,…,99中的一个,有10种;
若取68≤a≤77,则79≤11+a≤88,90≤22+a≤99,“好数列”必超过6项,不符合;
若取a=67,则11+a=78∈A6 , 另一项可从90,91,…,99中任取一个,有10种;
若取56<a<67,则67<11+a<78,78<22+a<89,“好数列”必超过6项,不符合;
若取a=56,则b=67,符合条件,
若取a<56,则易知“好数列”必超过6项,不符合;
综上,a,b,c,d共有66种不同的取值.
证明:(Ⅱ)由(Ⅰ)易知,一个“好数列”各项任意排列后,还是一个“好数列”.
又“好数列”a1 , a2 , …,am各项互不相同,所以,不妨设a1<a2<…<am .
把数列配对: ,
只要证明每一对和数都不小于n+1即可.
用反证法,假设存在 ,使aj+am+1﹣j≤n,
因为数列单调递增,所以am﹣j+1<a1+am﹣j+1<a2+am﹣j+1<…<aj+am﹣j+1≤n,
又因为“好数列”,故存在1≤k≤m,使得ai+am+1﹣j=ak(1≤i≤j),
显然ak>am+1﹣j , 故k>m+1﹣j,所以ak只有j﹣1个不同取值,而ai+am+1﹣j有j个不同取值,矛盾.
所以, 每一对和数都不小于n+1,
故 ,即
【解析】(Ⅰ)(ⅰ)由“好数列”定义能求出x,y的值,并判断数列:11,78,90,x,97,y是一个“好数列”.(ⅱ)由数列必含89,100两项,若剩下两项从90,91,…,99中任取,有 种;若剩下两项从79,80,…,88中任取一个,有10种.由此分类讨论,能求出a,b,c,d共有多少种不同的取值.(Ⅱ)一个“好数列”各项任意排列后,还是一个“好数列”.设a1<a2<…<am . 把数列配对: ,只要证明每一对和数都不小于n+1即可.例用反证法,能证明 .