1.(2010年北京理20)(本小题共13分)

已知集合对于,定义A与B的差为

A与B之间的距离为

(Ⅰ)证明:,且;

(Ⅱ)证明:三个数中至少有一个是偶数

(Ⅲ) 设P,P中有m(m≥2)个元素,记P中所有两元素间距离的平均值为.

  证明:.

[分析]:这道题目的难点主要出现在读题上,这里简要分析一下。

    题目所给的条件其实包含两个定义,第一个是关于的,其实中的元素就是一个n维的坐标,其中每个坐标值都是0或者1, 也可以这样理解,就是一个n位数字的数组,每个数字都只能是0和1, 第二个定义叫距离,距离定义在两者之间,如果直观理解就是看两个数组有多少位不同,因为只有0和1才能产生一个单位的距离,因此这个大题最核心的就是处理数组上的每一位数,然后将处理的结果综合起来,就能看到整体的性质了。

    第一问,因为每个数位上都是0或者1,取差的绝对值仍然是0或者1,符合的要求。然后是减去C的数位,不管减去的是0还是1, 每一个a和每一个b都是同时减去的,因此不影响他们原先的差。

    第二问,先比较A和B有几个不同(因为距离就是不同的有几个),然后比较A和C有几个不同,这两者重复的(就是某一位上A和B不同,A和C不同,那么这一位上B和C就相同)去掉两次(因为在前两次比较中各计算了一次),剩下的就是B和C的不同数目,很容易得到这样的关系式:,从而三者不可能同为奇数。

    第三问,首先理解P中会出现个距离,所以平均距离就是距离总和再除以,而距离的总和仍然可以分解到每个数位上,第一位一共产生了多少个不同,第二位一共产生了多少个不同,如此下去,直到第n位。然后思考,第一位一共m个数,只有0和1会产生一个单位距离,因此只要分开0和1的数目即可,等算出来一切就水到渠成了。

    此外,这个问题需要注意一下数学语言的书写规范。

解:(1)设

,故

时,有

时,有

(2)设

  记,由第一问可知:

中1的个数为k,中1的个数为l,

设t是使成立的i的个数,则有

由此可知,不可能全为奇数,即三个数中至少有一个是偶数。(3)显然P中会产生个距离,也就是说,其中表示P中每两个元素距离的总和。分别考察第i个位置,不妨设P中第i个位置一共出现了个1, 那么自然有个0,因此在这个位置上所产生的距离总和为

那么n个位置的总和

 0  381342  381350  381356  381360  381366  381368  381372  381378  381380  381386  381392  381396  381398  381402  381408  381410  381416  381420  381422  381426  381428  381432  381434  381436  381437  381438  381440  381441  381442  381444  381446  381450  381452  381456  381458  381462  381468  381470  381476  381480  381482  381486  381492  381498  381500  381506  381510  381512  381518  381522  381528  381536  447090 

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