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20数列★★★★☆
在 mmm(m⩾2m\geqslant2m⩾2)个不同数的排列 P1P2⋯PmP_1P_2\cdots P_mP1​P2​⋯Pm​ 中,若 1⩽i<j⩽m1\leqslant i<j\leqslant m1⩽i<j⩽m 时 Pi>PjP_i>P_jPi​>Pj​(即前面某数大于后面某数),则称 PiP_iPi​ 与 PjP_jPj​ 构成一个逆序. 一个排列的全部逆序的总数称为该排列的逆序数. 记排列 (n+1)n(n−1)⋯321(n+1)n(n-1)\cdots321(n+1)n(n−1)⋯321 的逆序数为 ana_nan​,如排列 212121 的逆序数 a1=1a_1=1a1​=1,排列 321321321 的逆序数 a2=3a_2=3a2​=3,排列 432143214321 的逆序数 a3=6a_3=6a3​=6.
(1) 求 a4a_4a4​,a5a_5a5​,并写出 ana_nan​ 的表达式; (2) 令 bn=anan+1+an+1anb_n=\dfrac{a_n}{a_{n+1}}+\dfrac{a_{n+1}}{a_n}bn​=an+1​an​​+an​an+1​​,证明:2n<b1+b2+⋯+bn<2n+32n<b_1+b_2+\cdots+b_n<2n+32n<b1​+b2​+⋯+bn​<2n+3,n=1n=1n=1,222,⋯\cdots⋯.

2006 · 湖南 · 文 · 第 20 题 · 解答题

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