02.07 线性代数---2009全国高中数学联赛加试第4题

高中级别的数学竞赛中,早期有以方程组面目出现的线性代数问题,大部分是IMO早期试题,以计算机组合算法为背景的矩阵性质问题也很常见。2009高中联赛是由过去加试题从3题改为四题的第一年,组合题目就出了这么个线性代数味道很浓的题目,如果经常做些行列交换的操作,相信

线性代数---2009全国高中数学联赛加试第4题

此题不难。但标准答案写非常难受,十年过去了,很多联赛题目被好好研究过,而此题却一直只有标答。趁着过年,改了一版答案。给老师同学参考吧。

题目

在非负数构成的数表

线性代数---2009全国高中数学联赛加试第4题

中每行的数互不相同,前6列中每列的三数之和为1,且有

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均大于1.如果前三列构成的数表

线性代数---2009全国高中数学联赛加试第4题

线性代数---2009全国高中数学联赛加试第4题

证明:

(ⅰ)

线性代数---2009全国高中数学联赛加试第4题

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ⅱ)S’可看成S中前两列不动, P的第​列和第3列交换形成的。事实上P的前三列互换不会改变S满足性质(O)同时由(i)获得的结论不变,而4-9列中任意两列交换也不影响S满足性质(O)同时(i)的结论不变.如果只考虑将P的第1列与第2列的交换,第4-7列之间的任意两列的交换,不影响(ii)是否成立,如果将第1行与第3行相互交换后,再将第7列与第9列互换,则由7至9列形成的3x3矩阵依然保持对角线为0,其它元素大于1这样的特征同时不影响(ii)的真伪判别。

线性代数---2009全国高中数学联赛加试第4题

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先对对形式①证明(ii)

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