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21数列★★★★★
已知数列 {an}\{a_n\}{an​},{bn}\{b_n\}{bn​} 的项数均为 mmm(m>2m>2m>2),且 ana_nan​,bn∈{1,2,…,m}b_n\in\{1,2,\dots,m\}bn​∈{1,2,…,m},{an}\{a_n\}{an​},{bn}\{b_n\}{bn​} 的前 nnn 项和分别为 AnA_nAn​,BnB_nBn​,并规定 A0=B0=0A_0=B_0=0A0​=B0​=0. 对于 k∈{0,1,2,…,m}k\in\{0,1,2,\dots,m\}k∈{0,1,2,…,m},定义 rk=max⁡{i∣Bi≤Ak, i∈{0,1,2,…,m}}r_k=\max \{ i\mid B_i\le A_k,\ i\in\{0,1,2,\dots,m\}\}rk​=max{i∣Bi​≤Ak​, i∈{0,1,2,…,m}},其中,max⁡M\max MmaxM 表示数集 MMM 中最大的数.
(1) 若 a1=2a_1=2a1​=2,a2=1a_2=1a2​=1,a3=3a_3=3a3​=3,b1=1b_1=1b1​=1,b2=3b_2=3b2​=3,b3=3b_3=3b3​=3,求 r0r_0r0​,r1r_1r1​,r2r_2r2​,r3r_3r3​ 的值; (2) 若 a1≥b1a_1\ge b_1a1​≥b1​,且 2rj≤rj+1+rj−12r_j\le r_{j+1}+r_{j-1}2rj​≤rj+1​+rj−1​(j=1j=1j=1,222,…\dots…,m−1m-1m−1),求 rnr_nrn​; (3) 证明:存在 ppp,qqq,sss,t∈{0,1,2,…,m}t\in\{0,1,2,\dots,m\}t∈{0,1,2,…,m},满足 p>qp>qp>q,s>ts>ts>t,使得 Ap+Bt=Aq+BsA_p+B_t=A_q+B_sAp​+Bt​=Aq​+Bs​.

2023 · 北京 · 第 21 题 · 解答题

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