一道奥数证明题。关于排列组合的

如图a,中间的原理是字母,最里面的圆环里是与字母数量相对应的从1到n的数字。数字是随机排列的。第二层圆环里是相邻两个数字的差的绝对值。
1)如图b,当有5个字母(同样数字是从1到5)时,如何排列数字,能够使第二层圆环里的值的和最小,怎样排列能使和最大?
2)现在最外围再添一环,内容是第二层圆环里相邻两个数字的差的绝对值。试证明:当此环中所有数字均为1时,那么n是4的倍数(即有4的倍数个字母)。

第1个回答  2012-11-02

    要最大时:1两边要是两个最大数即4、5,另两格2、3的排法不影响结果。计算得12.

    要最小时:1两边为2、3,计算得8(按顺序排也一样) 

    最外环全为1,即第二环的数相邻都差1,则在第二环一定能找到相对的两个数,以这两个数为轴,则其两边的数一定对称(如1232,以13为轴,其两边是两个2),可以初步确定n为2的倍数,最小为4。n为4时,第二环为1212,要增加个数且满足上述对称规则就必须加上4个数,即12321232,如此类推必是4的倍数。当然也有可能234565432,12121212等。

顺时针设为a1、a2、a3、a4、a5

则n=|a1-a2|+|a2-a3|+|a3-a4|+|a4-a5|+|a5-a1|

54321),a1>a2>a3>a4>a5,n=2(a1-a5)=2*(5-1)=8

54312),a1>a2>a3>a5>a4,n=2(a1-a4)=2*(5-1)=8

54231),a1>a2>a4>a3>a5,n=2(a1+a4-a3-a5)=2*(5+3-2-1)=10

54213),a1>a2>a4>a5>a3,n=2(a1+a4-a3-a5)=2*(5+3-1-2)=10

追问

如果是12345654321或者121212岂不是就不是4的倍数了?这要怎么排除?

第2个回答  2012-11-01
1}、要最大时:1两边要是两个最大数即4、5,另两格2、3的排法不影响结果。计算得12.
要最小时:1两边为2、3,计算得8(按顺序排也一样)
2)、最外环全为1,即第二环的数相邻都差1,则在第二环一定能找到相对的两个数,以这两个数为轴,则其两边的数一定对称(如1232,以13为轴,其两边是两个2),可以初步确定n为2的倍数,最小为4。n为4时,第二环为1212,要增加个数且满足上述对称规则就必须加上4个数,即12321232,如此类推必是4的倍数。当然也有可能234565432,12121212等。追问

那么要如何排除234565432 这种不是4的倍数的情况呢

追答

应该是23456543,以26为轴,两边是345,刚好8个数的。其实,只需证轴一边的个数只能是奇数【因为2(2n+1)+2=4n+4,为4的倍数】。

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第3个回答  2012-10-29
顺时针设为a1、a2、a3、a4、a5
则n=|a1-a2|+|a2-a3|+|a3-a4|+|a4-a5|+|a5-a1|
54321),a1>a2>a3>a4>a5,n=2(a1-a5)=2*(5-1)=8
54312),a1>a2>a3>a5>a4,n=2(a1-a4)=2*(5-1)=8
54231),a1>a2>a4>a3>a5,n=2(a1+a4-a3-a5)=2*(5+3-2-1)=10
54213),a1>a2>a4>a5>a3,n=2(a1+a4-a3-a5)=2*(5+3-1-2)=10
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