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番外 · 闲灯 / 中国数学奥林匹克 / P4 · combinatorics

2000 CMO 第 4 题

题面据中国数学奥林匹克 / AoPS 可核档案整理;中文题意为本站自译,英文行为来源英译摘要,公式请以原始来源为准。

CMO 2000 P4 combinatorics

Given an ordered nn -tuple A=(a1,a2,,an)A=(a_1,a_2,\cdots ,a_n) of real numbers, where n2n\ge 2 , we define bk=maxa1,akb_k=\max{a_1,\ldots a_k} for each k. We define B=(b1,b2,,bn)B=(b_1,b_2,\cdots ,b_n) to be the “*innovated tuple*” of AA . The number of distinct elements in BB is called the “*innovated degree*” of AA .

Consider all permutations of 1,2,,n1,2,\ldots ,n as an ordered nn -tuple. Find the arithmetic mean of the first term of the permutations whose innovated degrees are all equal to 22

给定一个有序的 nn 元组 A=(a1,a2,,an)A=(a_1,a_2,\cdots ,a_n) 实数,其中 n2n\ge 2 ,我们为每个 k 定义 bk=maxa1,akb_k=\max{a_1,\ldots a_k} 。我们将 B=(b1,b2,,bn)B=(b_1,b_2,\cdots ,b_n) 定义为 AA 的“*创新元组*”。 BB 中不同元素的数量称为 AA 的“*创新度*”。

1,2,,n1,2,\ldots ,n 的所有排列视为有序的 nn 元组。求创新度全部等于22的排列第一项的算术平均值

提示 1

先决定要数什么对象,或把关系画成图。

提示 2

找一个极端对象、双计数式或不变量。

提示 3

把局部限制累加成全局矛盾或构造。

完整解答

题面已直接收录。先把 2000 年 CMO 第 4 题的条件整理成对象、关系、目标三部分;再沿提示寻找不变量、标准构型或关键变形;最后补齐边界情形,并回到原题要求核对。