如圖,設A是由個實數組成的n行n列的數表,其中aij(i,j=1,2,3,…,n)表示位於第i行第j列的實數,...
問題詳情:
如圖,設A是由個實數組成的n行n列的數表,其中aij (i,j=1,2,3,…,n)表示位於第i行第j列的實數,且aij{1,-1}.記S(n,n)為所有這樣的數表構成的*.對於,記ri (A)為A的第i行各數之積,cj (A)為A的第j列各數之積.令
a11 | a12 | … | a1n |
a21 | a22 | a2n | |
… | … | … | … |
an1 | an2 | … | ann |
(Ⅰ)請寫出一個AS(4,4),使得l(A)=0;
(Ⅱ)是否存在AS(9,9),使得l(A)=0?説明理由;
(Ⅲ)給定正整數n,對於所有的AS(n,n),求l(A)的取值*.
【回答】
(Ⅰ)*見解析;(Ⅱ)不存在,理由見解析;(Ⅲ)
【分析】
(Ⅰ)可取第一行都為-1,其餘的都取1,即滿足題意;
(Ⅱ)用反*法*:假設存在,得出矛盾,從而*結論;
(Ⅲ)通過分析正確得出l(A)的表達式,以及從A0如何得到A1,A2……,以此類推可得到Ak.
【詳解】
(Ⅰ)*不唯一,如圖所示數表符合要求.
(Ⅱ)不存在AS(9,9),使得l(A)=0,*如下:
假如存在,使得.
因為,,
所以,,...,,,,...,這18個數中有9個1,9個-1.
令.
一方面,由於這18個數中有9個1,9個-1,從而①,
另一方面,表示數表中所有元素之積(記這81個實數之積為m);
也表示m,從而②,
①,②相矛盾,從而不存在,使得.
(Ⅲ)記這個實數之積為p.
一方面,從“行”的角度看,有;
另一方面,從“列”的角度看,有;
從而有③,
注意到,,
下面考慮,,...,,,,...,中-1的個數,
由③知,上述2n個實數中,-1的個數一定為偶數,該偶數記為,則1的個數為2n-2k,
所以,
對數表,顯然.
將數表中的由1變為-1,得到數表,顯然,
將數表中的由1變為-1,得到數表,顯然,
依此類推,將數表中的由1變為-1,得到數表,
即數表滿足:,其餘,
所以,,
所以,
由k的任意*知,l(A)的取值*為.
【點睛】
本題為數列的創新應用題,考查數學分析與思考能力及推理求解能力,解題關鍵是讀懂題意,根據引入的概念與*質進行推理求解,屬於較難題.
知識點:數列
題型:解答題