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1、试题题目:将1,2,3,…,n这n个数随机排成一列,得到的一列数a1,a2,…,a..

发布人:繁体字网(www.fantiz5.com) 发布时间:2016-01-28 07:30:00

试题原文

将1,2,3,…,n这n个数随机排成一列,得到的一列数a1,a2,…,an称为1,2,3,…,n的一个排列;定义τ(a1,a2,…,an)=|a1-a2|+|a2-a3|+…|an-1-an|为排列a1,a2,…,an的波动强度.
(Ⅰ)当n=3时,写出排列a1,a2,a3的所有可能情况及所对应的波动强度;
(Ⅱ)当n=10时,求τ(a1,a2,…,a10)的最大值,并指出所对应的一个排列;
(Ⅲ)当n=10时,在一个排列中交换相邻两数的位置称为一次调整,若要求每次调整时波动强度不增加,问对任意排列a1,a2,…,a10,是否一定可以经过有限次调整使其波动强度降为9;若可以,给出调整方案,若不可以,请给出反例并加以说明.

  试题来源:西城区一模   试题题型:解答题   试题难度:中档   适用学段:高中   考察重点:排列与组合



2、试题答案:该试题的参考答案和解析内容如下:
(Ⅰ)n=3时,排列a1,a2,a3的所有可能为1,2,3;1,3,2;2,1,3;2,3,1;3,1,2;3,2,1;…(2分)
τ(1,2,3)=2;τ(1,3,2)=3;τ(2,1,3)=3;
τ(2,3,1)=3;τ(3,1,2)=3;τ(3,2,1)=2.…(4分)
(Ⅱ)τ(a1,a2,…,a10)=|a1-a2|+|a2-a3|+…+|a9-a10|
上式转化为±a1±a2±a2±a3±…±a9±a10
在上述18个±中,有9个选正号,9个选负号,其中a1,a10出现一次,a2,a3,…,a9各出现两次.…(6分)
所以τ(a1,a2,…,a10)可以表示为9个数的和减去9个数的和的形式,
若使τ(a1,a2,…,a10)最大,应使第一个和最大,第二个和最小.
所以τ(a1,a2,…,a10)最大为:(10+10+9+9+8+8+7+7+6)-(1+1+2+2+3+3+4+4+5)=49.…(8分)
所对应的一个排列为:5,7,1,8,2,9,3,10,4,6.(其他正确的排列同等给分) …(9分)
(Ⅲ)不可以.
例如排列10,9,8,7,1,2,3,4,5,6,除调整1,2外,其它调整都将使波动强度增加,
调整1,2波动强度不变.…(11分)
所以只能将排列10,9,8,7,1,2,3,4,5,6调整为排列10,9,8,7,2,1,3,4,5,6.
对于排列10,9,8,7,2,1,3,4,5,6,仍然是除调整2,1外,其它调整都将使波动强度增加,所以仍只能调整1,2两个数字.
如此不断循环下去,不可能经过有限次调整使其波动强度降为9.…(13分)
3、扩展分析:该试题重点查考的考点详细输入如下:

    经过对同学们试题原文答题和答案批改分析后,可以看出该题目“将1,2,3,…,n这n个数随机排成一列,得到的一列数a1,a2,…,a..”的主要目的是检查您对于考点“高中排列与组合”相关知识的理解。有关该知识点的概要说明可查看:“高中排列与组合”。


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