你见过哪些堪称绝妙的数学证明?

发布时间:
2024-09-10 08:49
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手边恰好有一个非常贴切的例子,是一道IMO的名题:

现有一有限实数列,任意连续7项之和为负,任意连续11项之和为正。问这序列最多可含有多少项。

英文原题

我强烈推荐在看解答之前,自己思考下;否则,你将错过很多乐趣。

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现给出如下断言:

这个实数列的长度小于17。

Proof:

英文解答

假设这个实数列长度 ,则我们可以构造上述矩阵。然而,如果我们依行求和,则 \sum_{i,j} A_{i,j} < 0 ,因为任意连续7项之和为负;如果我们依列求和,则 \sum_{i,j} A_{i,j} > 0 ,因为任意连续11项之和为正。显然,矛盾。于是实数列长度 <17 。Q.E.D.


可构造出一个长度为16且符合上述要求的序列:


洞察力是多么的重要,省去了多少无用功,直接给出了数列长度的上界。

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我原来觉得这个关于上界的证明很妙,但是评论里@寨森Lambda-CDM的解法更加惊为天人。

END