Re: [问题] IMO 2011 in Netherlands Day 2

楼主: FAlin (TRANSFORM/marvelousroad)   2011-07-19 22:49:01
※ 引述《present (情场杀手)》之铭言:
: 问题4.
: 给定整数n>0。有一个天平与n个重量分别为2^0,2^1,...,2^(n-1)的砝码。
: 现通过 n步操作依次将所有砝码都放上天平,
: 使得在操作过程中,右边的重量从未超过左边的重量。
: 每一步操作是从尚未放上天平的砝码中选择一个砝码,
: 将其放到天平的左边或右边,直到所有珐码都被放上天平。
: 求整个操作过程的不同方法个数。
假设 n 个砝码的方法数是A_n
此时我们考虑把2^0先去掉
剩下的n-1个砝码可以是的方法数就是A_(n-1)
再把2^0加回来
首先如果是摆在第一个,那剩下的砝码依然就是A_(n-1)
如果不是摆在第一个,注意到一个关键,这个法码不管摆在左边或右边
都依然使右边不超过左边(简单的幂次性质)
所以这后面n-1个位置,每个都有两种放法
也就是2(n-1) * A_(n-1)
所以 A_n = (2n-2 + 1) * A_(n-1)
而 A_1 = 1
所以 A_n = (2n-1)!!
: 问题5.
: 设f是一个定义在整数集上,取值为正整数的函数。
: 已知对任意两个整数m,n,差f(m)-f(n)能被f(m-n)整除。
: 证明:对所有整数m,n,若f(m)≦f(n),则f(n)被f(m)整除。
取 (m,n) = (m,0) → f(m) | f(m) - f(0)
∴ f(m) | f(0)
取 (m.n) = (0,n) → f(-n) | f(0) - f(n)
∴ f(-n) | f(n)
取 (m.n) = (0,-n) ∴ f(n) | f(-n)
∴ f(n) = f(-n)
以下采用反证法,如果 f(m) < f(n) 则 f(m) 不整除 f(n)
取 (m.n) = (m,-n) ∴ f(m+n) | f(m) - f(-n) = f(m) - f(n)
∴ f(m+n) ≦ f(n) - f(m)
取 (m.n) = (m+n,n) ∴ f(m) | f(m+n) - f(n)
∵ f(m) 不整除 f(n)
∴ f(m) 不整除 f(m+n)
∴ f(m) - f(m+n) ≠ 0
取 (m.n) = (m+n,m) ∴ f(n) | f(m+n) - f(m)
∵ f(m) - f(m+n) ≠ 0
可分成以下两种状况讨论
(1) f(n) ≦ f(m+n) - f(m)
则 f(n) ≦ f(m+n) - f(m) ≦ [ f(n) - f(m) ] - f(m) = f(n) - 2f(m) 矛盾
因为f是整数对应到"正整数"
(2) f(n) ≦ f(m) - f(m+n)
把此式与 f(m+n) ≦ f(n) - f(m) 相加
f(n) + f(m+n) ≦ f(n) - f(m+n) 矛盾,理由同上
作者: present (情场杀手)   2011-07-20 00:21:00
唉...我第4题从最重的那个考虑,结果多花了15分钟想...如果写的话大概会多花1小时
楼主: FAlin (TRANSFORM/marvelousroad)   2011-07-20 00:22:00
当初考虑过最重 不过发现太麻烦换个角度想最轻 易外的不难
作者: hahaj6u4503 (风云。月)   2011-07-20 00:24:00
我也是用最重的@@ 花了55分钟

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