专题地图 › 数列的性质
2026 年江苏预赛
整数部分排列下相邻差和的极差
F3填空题数列的性质
设 a1,a2,…,a100∈R。若
{⌊a1⌋,⌊a2⌋,…,⌊a100⌋}={1,2,…,100},
则
i=1∑99⌊ai+1−ai⌋
的最大值与最小值之差为。
作答
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
标准答案:297
解析
思路
整数部分的相邻差会望远镜相消, 小数部分只在相邻位置发生严格下降时额外贡献 −1。
解答
写成
ai=pi+ri,pi=⌊ai⌋,0≤ri<1.
因为题中两个集合都恰有 100 个元素,所以 p1,p2,…,p100 是 1,2,…,100 的一个排列。 并且
⌊ai+1−ai⌋=pi+1−pi+{0,−1,ri+1≥ri,ri+1<ri.
若小数部分序列共有 D 次相邻严格下降,则
i=1∑99⌊ai+1−ai⌋=p100−p1−D.(1)
其中
−99≤p100−p1≤99,0≤D≤99.
所以式 (1) 的最大值不超过 99,最小值不小于 −198。
令 p1=1,p100=100 且所有 ri 相等,可取到最大值 99。 令 p1=100,p100=1,并令
r1>r2>⋯>r100
且均在 [0,1) 内,可取到最小值 −99−99=−198。 因此所求之差为
99−(−198)=297.
复核
整数部分的排列与小数部分的顺序可独立指定,故两个极值构造都合法; 严格下降一次时小数差位于 (−1,0),其整数部分确为 −1。
方法总结
含 ⌊ai+1−ai⌋ 的和应先拆成整数部分和小数部分。 整数部分望远镜化为首尾差,小数部分则转化为下降次数,二者的极值可分别构造。
为什么评为 F3(会透露解法方向)
将每个差的取整分成整数差与小数下降指示量,和式变成端点整数差减下降次数,再分别构造两个极端。
用到的方法(会透露解法方向)
核心工具:按整数阈值分层,累计计数
专题卡:取整、分层与排名:数到界点,再定位