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如图,设A是由n×n个有理数组成的n行n列的数表,其中aij(i,j=1,2,3...

如图,设A是由n×n个有理数组成的nn列的数表,其中aijij123n)表示位于第i行第j列的数,且aij取值为1或﹣1.对于数表A给出如下定义:记xi为数表A的第i行各数之积,yj为数表A的第j列各数之积.

S=(x1+x2+…+xn+y1+y2+…+yn),将S称为数表A积和

a11

a12

 

a1n

a21

a22

 

a2n

M

M

 

M

an1

an2

 

ann

 

1)当n4时,对如下数表A,求该数表的积和S的值;

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

 

2)是否存在一个3×3的数表A,使得该数表的积和S0?并说明理由;

3)当n10时,直接写出数表A积和S的所有可能的取值.

 

(1)0;(2)不存在,理由见解析;(3)﹣20,﹣16,﹣12,﹣8,﹣4,0,4,8,12,16,20 【解析】 (1)由题意分别求出x1=1,x2=-1,x3=1,x4=1,y1=-1,y2=-1,y3=1,y4=-1; (2)假设存在,一个3×3的数表A,使得该数表的“积和”S=0,由题意可知x1、x2、x3、y1、y2、y3中只能有3个1或3个-1,再由这些数的乘积t2=x1x2x3y1y2y3=-1,与t2≥0矛盾,即可说明不存在; (3)n=10时,每行10个1,9个1,8个1,…,1个1,0个1,这11中情况分别求出S即可. (1)由题意可知, x1=1,x2=﹣1,x3=1,x4=1, y1=﹣1,y2=﹣1,y3=1,y4=﹣1, ∴S=2+(﹣2)=0; (2)假设存在,一个3×3的数表A,使得该数表的“积和”S=0, 则S=(x1+x2+x3)+(y1+y2+y3)=0, ∵x1、x2、x3、y1、y2、y3的值只能去1或﹣1, ∴x1、x2、x3、y1、y2、y3中只能有3个1或3个﹣1, ∴设3×3的数表A中9个数的乘积为t, 则t=x1x2x3=y1y2y3, ∴t2=x1x2x3y1y2y3=﹣1, 这与t2≥0矛盾, 故假设不成立, ∴不存在一个3×3的数表A,使得该数表的“积和”S=0; (3)n=10时,S的可能取值﹣20,﹣16,﹣12,﹣8,﹣4,0,4,8,12,16,20.
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考点分析:
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