高考数学题 高手来
对于T定义dT(a,b)= 1,(a,b)∈T
0,(b,a)∈T
lT(ai)=dT(ai,a1)+dT(ai,a2)+…+dT(ai,ai-1)+dT(ai,ai+1)+…+dT(ai,an)(i=1,2,3,…,n).
(Ⅰ)若n=4,(a1,a2),(a3,a2),(a2,a4)∈T,求lT(a2)的值及lT(a4)的最大值;
(Ⅱ)从lT(a1),lT(a2),…,lT(an)中任意删去两个数,记剩下的n-2个数的和为M.求证:M≥½(n(n-5)+3)
(Ⅲ)对于满足lT(ai)<n-1(i=1,2,3,…,n)的每一个集合T,集合S中是否都存在三个不同的元素e,f,g,使得dT(e,f)+dT(f,g)+dT(g,e)=3恒成立,并说明理由.
主要第二问 展开
考点:进行简单的合情推理
专题:综合题,推理和证明
分析:(Ⅰ)利用dT(a2,a1)=0,dT(a2,a3)=0,dT(a2,a4)=1,可得lT(a2)=1;利用lT(a4)=dT(a4,a1)+dT(a4,a2)+dT(a4,a3)≤1+0+1=2,可得lT(a4)取得最大值2;
(Ⅱ)由dT(a,b)的定义可知:dT(a,b)+dT(b,a)=1,设删去的两个数为lT(ak),lT(am),则lT(ak)+lT(am)=1/2n(n-1)-M.由题意可知:lT(ak)≤n-1,lT(am)≤n-1,且当其中一个不等式中等号成立,即可得出结论;
(Ⅲ)对于满足lT(ai)<n-1(i=1,2,3,…,n)的每一个集合T,集合S中都存在三个不同的元素e,f,g,使得dT(e,f)+dT(f,g)+dT(g,e)=3恒成立.
解答: 解:(Ⅰ)因为 (a1,a2),(a3,a2),(a2,a4)∈T,
所以 dT(a2,a1)=0,dT(a2,a3)=0,dT(a2,a4)=1,故lT(a2)=1.…(1分)
因为 (a2,a4)∈T,所以 dT(a4,a2)=0.
所以 lT(a4)=dT(a4,a1)+dT(a4,a2)+dT(a4,a3)≤1+0+1=2.
所以 当(a2,a4),(a4,a1),(a4,a3)∈T时,lT(a4)取得最大值2.…(3分)
(Ⅱ)由dT(a,b)的定义可知:dT(a,b)+dT(b,a)=1.
所以
lT(ai)=[dT(a1,a2)+dT(a2,a1)]+[dT(a1,a3)+dT(a3,a1)]
+…+[dT(a1,an)+dT(an,a1)]+…+[dT(an-1,an)+dT(an,an-1)]=
=1/2n(n-1).…(6分)
设删去的两个数为lT(ak),lT(am),则lT(ak)+lT(am)=1/2n(n-1)-M.
由题意可知:lT(ak)≤n-1,lT(am)≤n-1,且当其中一个不等式中等号成立,
不放设lT(ak)=n-1时,dT(ak,am)=1,dT(am,ak)=0.
所以 lT(am)≤n-2.…(7分)
所以lT(ak)+lT(am)≤n-1+n-2=2n-3.
所以 lT(ak)+lT(am)=1/2n(n-1)-M≤2n-3,即M≥1/2n(n-5)+3.…(8分)
(Ⅲ)对于满足lT(ai)<n-1(i=1,2,3,…,n)的每一个集合T,集合S中都存在三个不同的元素e,f,g,使得dT(e,f)+dT(f,g)+dT(g,e)=3恒成立,理由如下:
任取集合T,由lT(ai)<n-1(i=1,2,3,…,n)可知,lT(a1),lT(a2),…,lT(an)中存在最大数,不妨记为lT(f)(若最大数不唯一,任取一个).
因为 lT(f)<n-1,
所以 存在e∈S,使得dT(f,e)=0,即(e,f)∈T.
由lT(f)≥1可设集合G={x∈S|(f,x)∈T}≠?.
则G中一定存在元素g使得dT(g,e)=1.否则,lT(e)≥lT(f)+1,与lT(f)是最大数矛盾.
所以dT(f,g)=1,dT(g,e)=1,即dT(e,f)+dT(f,g)+dT(g,e)=3.…(14分)
点评:本题考查进行简单的合情推理,考查新定义,考查学生分析解决问题的能力,难度大.
推荐于2017-09-21