同一骨架 2026 年浙江预赛 · P006172
两题都把平均值之差展开成原项差的加权组合,再用相邻差限制控制远距离的变化。系数同号时,界由权重总和或指标距离和决定;等差构造能同时检验这些估计是否锋利。
前缀平均的极差与一个连续段相对补集的平均差使用不同权重;先明确段长、首尾和权重符号,才可比较全部位置并给达到等号的数列。
给定整数 。设实数 满足
求
的最大值与最小值。
这是解答题,请在纸上写出完整过程。写完后对照解答给自己评分。
先独立尝试,再展开工具说明与想法来源。
先回想这道题的想法,再试试当前题。
前缀和换元和线性加权估计均为初等方法;最大值与最小值使用的换元方向不同。
想法从哪来:条件只约束前缀平均,直接猜各个 容易把约束弄丢。 先记平均值为 ,再由前缀和作差还原 。这样最大相邻差变为三个 的线性式;正系数位置取 、负系数位置取 ,便自然得到候选极端构造。 求最小值则反向思考:若每次相邻变化都小,两个平均值最多能拉开多大距离?把它们的差展开成相邻增量的加权和,系数同号,使绝对值估计可控。等差数列让每个增量同号且等大,正是达到这一步等号的候选。
把前缀平均记为 ,则 。这样相邻差是三个相邻平均值的 线性式,可直接求最大值;反过来把各平均值写成相邻差的线性组合,系数同号,可控制平均值的极差。
记
题设等价于 ,且这些 中既有 又有 。由
可得
正系数之和与负系数绝对值之和均为 ,故
取
其余 任取为 ,再由 定义 。 此时题设成立,且
所以 的最大值为 。
下面求最小值。令
则
若 ,相减得到
右端所有系数均非负;这些系数之和可令所有 计算,等于 。 因此
由于某两个前缀平均分别为 和 ,可得
取
则
此时最小前缀平均为 ,最大前缀平均为 。故
最大值构造在 时仍合法,此时 。 最小值证明对取得最大、最小平均值的下标次序没有限制,交换两下标后取绝对值即可。
前缀平均问题的核心变换是 。求上界时直接利用 的区间;求反向下界时用相邻差展开两个平均值之差,若系数同号,其系数和可由等差序列快速计算。
需在原数列和前缀平均数列间建立差分关系,并将任意两个平均值之差写为邻项差的有控权重和,分别证明两个极值及达到方式。
同一骨架 2026 年浙江预赛 · P006172
两题都把平均值之差展开成原项差的加权组合,再用相邻差限制控制远距离的变化。系数同号时,界由权重总和或指标距离和决定;等差构造能同时检验这些估计是否锋利。
前缀平均的极差与一个连续段相对补集的平均差使用不同权重;先明确段长、首尾和权重符号,才可比较全部位置并给达到等号的数列。
已记下,谢谢!