3.(本题50分)设I?{1,2,3,?,199},A?{a1,a2,a3,?,a100}?I,且A中元素满足:对任何
1?i?j?100,恒有ai?aj?200.
(1)试说明:集合A的所有元素之和必为偶数;
2222(2)如果a1?a2?a3???a100?10002,试求a1的值. ?a2?a3???a100解:(1)将集合I?{1,2,3,、、……、、?,199}的所有元素分组为{1,199}{2,198}{99,101}{100},
共100组;由已知得,集合A的100个元素只能从以上100个集合中各取一个元素组成.
∵以上100个集合中,奇数同时出现,且含奇数的集合共50个, ∴集合A的所有元素之和必为偶数.
(2)不妨设a1,a2,?,a99为依次从以上前99个集合中选取的元素,a100?100, 且记各集合的落选元素分别为b1,b2,?,b99,则ai?bi?200,(i?1,2,?,99),
n(n?1)(2n?1)
622222∴ (a1?a2?a3???a1200)+(b12?b2???b99) 2222199(199?1)(2?199?1)=1?2?3???199==2646700,……①
619800, 而(a1?a2???a99)+(b1?b2???b99)=200?99=由于1?2?3???n=
2222(a1?a2???a99)=10002-100=9902,
∴ (b1?b2???b99)=19800-9902=9898
22222∴ (a1?a2?a3???a1200)-(b12?b2???b99) 222222=(a1 ?b12)+(a2?b2)+…+(a99?b99)+a1002=(a1?b1)(a1?b1)+(a2?b2)(a2?b2)+…+(a99?b99)(a99?b99)+a100
=200[(a1?a2???a99)-(b1?b2???b99)])+10000
(9902?9898)?10000=10800 ……② =2002222由①②得:(a1?a2?a3???a100)=1328750 .
4.(本题50分)对一个边长互不相等的凸n(n?3)边形的边染色,每条边可以染红、黄、蓝三种颜色中的一种,但是不允许相邻的边有相同的颜色.问:共有多少种不同的染色方法?(06上海竞赛)
解:设不同的染色法有pn种.易知p3?6.
当n?4时,首先,对于边a1,有3种不同的染法,由于边a2的颜色与边a1的颜色不同,所以,对边a2有2种不同的染法,类似地,对边a3,…,边an?1均有2种染法.对于边an,用与边
an?1不同的2种颜色染色,但是,这样也包括了它与边a1颜色相同的情况,而边a1与边an颜色相同的不同染色方法数就是凸n-1边形的不同染色方法数的种数pn?1,于是可得
anan-1pn?3?2n?1?pn?1, pn?2n???pn?1?2n?1?.
n?3?1n)p3?于是 pn?2?(?32?, 2???(?n12)a1pn?2n?(?1)n?2,n?3.
综上所述,不同的染色方法数为pn?2n?(?1)n?2.
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