题目内容
(2012年高考(北京理))设A是由
个实数组成的
行
列的数表,满足:每个数的绝对值不大于1,且所有数的和为零.记
为所有这样的数表构成的集合.
对于
,记
为A的第
行各数之和
,
为A的第
列各数之和
;
记
为
,
,…,
,
,
,…,
中的最小值.
(1)对如下数表A,求
的值;
| 1 | 1 | -0.8 |
| 0.1 | -0.3 | -1 |
(2)设数表A=
形如
| 1 | 1 | 1 |
|
|
| -1 |
求
的最大值;
(3)给定正整数
,对于所有的A∈S(2,
),求
的最大值。
【考点定位】此题作为压轴题难度较大,考查学生分析问题解决问题的能力,考查学生严谨的逻辑思维能力.
解:(1)由题意可知
,
,
,
,
∴
(2)先用反证法证明
:
若
则
,∴
同理可知
,∴
由题目所有数和为
即
∴
与题目条件矛盾
∴
.
易知当
时,
存在 ∴
的最大值为1
(3)
的最大值为
.
首先构造满足
的
:
,
.
经计算知,
中每个元素的绝对值都小于1,所有元素之和为0,且
,
,
.
下面证明
是最大值. 若不然,则存在一个数表
,使得
.
由
的定义知
的每一列两个数之和的绝对值都不小于
,而两个绝对值不超过1的数的和,其绝对值不超过2,故
的每一列两个数之和的绝对值都在区间
中. 由于
,故
的每一列两个数符号均与列和的符号相同,且绝对值均不小于
.
设
中有
列的列和为正,有
列的列和为负,由对称性不妨设
,则
. 另外,由对称性不妨设
的第一行行和为正,第二行行和为负.
考虑
的第一行,由前面结论知
的第一行有不超过
个正数和不少于
个负数,每个正数的绝对值不超过1(即每个正数均不超过1),每个负数的绝对值不小于
(即每个负数均不超过
). 因此
,
故
的第一行行和的绝对值小于
,与假设矛盾. 因此
的最大值为
.
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