已知集合是正整数
的一个排列
,函数
对于,定义:
,
,称
为
的满意指数.排列
为排列
的生成列.
(Ⅰ)当时,写出排列
的生成列;
(Ⅱ)证明:若和
为
中两个不同排列,则它们的生成列也不同;
(Ⅲ)对于中的排列
,进行如下操作:将排列
从左至右第一个满意指数为负数的项调至首项,其它各项顺序不变,得到一个新的排列.证明:新的排列的各项满意指数之和比原排列的各项满意指数之和至少增加
.
已知集合是正整数
的一个排列
,函数
对于,定义:
,
,称
为
的满意指数.排列
为排列
的生成列.
(Ⅰ)当时,写出排列
的生成列;
(Ⅱ)证明:若和
为
中两个不同排列,则它们的生成列也不同;
(Ⅲ)对于中的排列
,进行如下操作:将排列
从左至右第一个满意指数为负数的项调至首项,其它各项顺序不变,得到一个新的排列.证明:新的排列的各项满意指数之和比原排列的各项满意指数之和至少增加
.
(Ⅰ)解:当时,排列
的生成列为
.
(Ⅱ)证明:设的生成列是
;
的生成列是与
.
从右往左数,设排列与
第一个不同的项为
与
,即:
,
,
,
,
.
显然 ,
,
,
,下面证明:
.
由满意指数的定义知,的满意指数为排列
中前
项中比
小的项的个数减去比
大的项的个数.
由于排列的前
项各不相同,设这
项中有
项比
小,则有
项比
大,从而
.
同理,设排列中有
项比
小,则有
项比
大,从而
.
因为 与
是
个不同数的两个不同排列,且
,
所以 , 从而
.
所以排列和
的生成列也不同.
(Ⅲ)证明:设排列的生成列为
,且
为
中从左至右第一个满意指数为负数的项,所以
.
依题意进行操作,排列变为排列
,设该排列的生成列为
.
所以
.
所以,新排列的各项满意指数之和比原排列的各项满意指数之和至少增加.