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运用排序法在解题中的应用

2020-05-21曹路路

中学课程辅导·教师通讯 2020年1期

曹路路

【内容摘要】运用排序解题,其思想是将某些对象按照一定的规则进行升序或降序排列,然后通过对这种顺序关系的研究,从而获得解题方法。运用排序解题的时候,切忌与极端原理相混淆。排序主要是运用排列得到的顺序,再结合其它的数学技巧进行解题,其关键是要找准排序对象。

【关键词】有序性 排序方法 极端原理 反证法

本文结合一些典型的例题介绍几种常见的排序方法。

一、以实数的大小进行排序

当条件中出现,z个实数时,运用实数的有序性进行排序。然后结合条件,观察是否对解题有帮助。

【例1】给定7个不同的正整数,它们之和为100。求证:在这7个数中,一定存在三个数,它们的和至少是50。

【解析】该题可将7个正整数进行排序:a

【例2】(1990年全国初中数学联赛试题)现有2n×2n的正方形方格棋盘,在其中任意的3n个方格中各放一枚棋子,求证:可以选出n行n列,使得3n枚棋子都在这n行和n列中。

【解析】可设备行棋子数为P1,P2,…,P2n,对这些棋子数进行一个排序:

Pl≥P2≥…≥P。≥P。+l≥…≥P2n

由题设:

P1+P2+-+Pn+Pn1+1+-+P2n=3n

取棋子数为p1,p2,…,P2n的这n行,则必有P.+P:+-+P。≥2n。

下面运用反证法,假设:

P1+P2+-+P。≤2n-l。

运用最初的排序可得:

P._1+P.+2+-+P2n≥n+1==》

(P.+.+P.+2+…+P2n)≥I+T1

根据平均值原理可知:

Pn+1.,Pn-2,…,P2n中至少有一个不小于2,则:

Pl≥P2≥…≥P。≥2

于是:

P1+P2+-+P.+P._1+…+P2Z≥2n+(,z+1)=3n+1

这与假设矛盾。

故选出来的n行已经含有不少于2n枚棋子,再选出n列包含其余的棋子(至多n枚),这样选出的n行n列就包含了全部的3n枚棋子。

二、以线段长度进行排序

由于平面上的点,任意两点连接而成的线段的个数是有限的。如果它们长度均不相等,则通过对它们进行排序,从中选出需要的线段;或者经过某种操作使得与平面上的点对应的线段长度不一,以达到排序的目的。……

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