代数 含解答

小学生也能看懂的2024年IMO预选题A2解答

正文文字 158 字公式 35 处1 图

题目:

设n是正整数,非负整数x_(0),x_(1),⋯,x_(n)满足x_(0)+x_(1)+⋯+x_(n)=n.求

S=2^(0)x20+2^(1)x21+⋯+2^(n)x2n

的最小可能值.

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解答:

构造数表如下:

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即对任意i,j∈N,第i行第j列为2^(i)⋅(2j+1),于是每个正整数在数表中恰出现一次,且数表中每行从左到右递增.

注意到第i行的前x_(i)项之和为

2^(i)⋅(1+3+⋯+2x_(i)−1)=2^(i)x2i

题目变为:

从数表的第k行取前x_(k)个数(0≤k≤n),共取n个数,求这些数之和的最小值.

由所取的数为互不相等的n个正整数,它们之和不小于

1+2+⋯+n=(n(n+1))/(2)

又数表中每行从左到右递增,取完1,2,⋯,n时,它们的左侧不再有未取的数.

故最小值为(n(n+1))/(2).


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