高考强基

一道适合竞赛生做的新高考第19题

正文文字 169 字公式 18 处2 图

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直接看第(3)问,即求2×n矩阵中每行、每列元素之和中,绝对值最小的那个的最大值.

首先是对于绝对值的处理,结合和为0的条件,常用方法是正负分离.

另一个典型例子是1989年的高联题,如下:

已知x_(i)∈R(i=1,2,⋯,n,n≥2),满足∑_(i=1)^(n)|x_(i)|=1,∑_(i=1)^(n)x_(i)=0.求证:∣∑_(i=1)^(n)(x_(i))/(i)∣≤(1)/(2)−(1)/(2n).

注意到任意交换两行(列)的所有元素,不影响条件和结论.不妨设r_(1)≥0≥r_(2),c_(1)≥⋯≥c_(k)≥0≥c_(k+1)≥⋯≥c_(n).

(为简便书写,r_(i)(A)和c_(i)(A)简记为r_(i)和c_(i))

不妨设k≥t(即c_(i)中非负数的个数小于非正数的个数).否则,可将每个数均取相反数,结论不变.

于是,由

《一道适合竞赛生做的新高考第19题》内容图片(第 2/共 5 张)公式:\begin{aligned} &k(A)=\min\{|r_1|,|r_2|,|c_1|,\cdots,|c_n|\}\\ =&\min\{r_1,-r_2,c_1,\cdots,c_k,-c_{k+1},\cdots,-c_n\} \end{aligned}

知

《一道适合竞赛生做的新高考第19题》内容图片(第 3/共 5 张)公式:\begin{aligned} &(1+n-k)k(A)\\ \le&r_1+(-c_{k+1})+\cdots+(-c_n)\\ =&a_{1,1}+\cdots+a_{1,k}-a_{2,k+1}-\cdots-a_{2,n}\\ \le&|a_{1,1}|+\cdots+|a_{1,k}|+|a_{2,k+1}|+\cdots+|a_{2,n}|\\ \le&n \end{aligned}

于是

《一道适合竞赛生做的新高考第19题》内容图片(第 4/共 5 张)公式:k(A)\le\dfrac{n}{1+n-k}\le\dfrac{2t+1}{1+2t+1-t}=\dfrac{2t+1}{t+2}

等号成立条件如下:

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