易混 2026 年北京预赛 · P005954
圆周的邻接条件并不总能通过同一种均分策略达到极值。互异整数不能把两个邻居压成同一个数;非负质量则允许大量零项,稀疏支撑反而可能同时实现各步取等。
前题抓最大整数可用的不同邻数数量给上界,并用大小交错的全排列实现;后题先把循环分式改成相邻乘积界,偶环二部结构和零变量共同决定可达构型。
相邻和受限的圆排列极值
将若干个互异的正整数排在一个圆周上,使任何相邻数之和小于 。问:圆周上 最多有多少个数?
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。
最大数必须有两个不同的邻数,这一局部度数条件比把全部相邻不等式相加更强,能给出 锐利上界。
下界则把小数与大数交错排列。
设圆周上共有 个数,最大者为 。因这些数是互异正整数,必有 。 若 ,则 。与 相邻的每个正整数 都必须满足
所以只能是 。但圆周上 有两个不同的邻数,这与所有数互异矛盾。 故 。
下面构造 个数。令 ,即 ,把 按如下循环顺序排列:
除首对外,相邻和交替为 与 ;首对之和为 ,末项与首项之和为 。因此所有相邻和都不超过
所以上界可以达到,最多有
个数。
构造恰好把 到 每个整数使用一次;最大相邻和为 ,严格满足题目的 “小于 ”。上界论证使用了圆周上每个数都有两个不同邻点这一关键事实。
圆排列的相邻和限制可先考察最大元素的可选邻数个数,从局部度数得到上界;达到上界 时常用大小数交错排列,使每条相邻边的和尽量均衡。
需从最大元素的两个互异邻数给出比粗略求和更紧的规模界,再把小数大数交错排成闭环达到上界;构造形式是常见配对排列。
易混 2026 年北京预赛 · P005954
圆周的邻接条件并不总能通过同一种均分策略达到极值。互异整数不能把两个邻居压成同一个数;非负质量则允许大量零项,稀疏支撑反而可能同时实现各步取等。
前题抓最大整数可用的不同邻数数量给上界,并用大小交错的全排列实现;后题先把循环分式改成相邻乘积界,偶环二部结构和零变量共同决定可达构型。
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