2023阿里巴巴全球數(shù)學(xué)競賽預(yù)選賽題/決賽部分題個人解 (六)
概率與統(tǒng)計題 2.?對每個正整數(shù)?,找出最大的實數(shù)?
?使得以下性質(zhì)成立:對每個?
?雙隨機(jī)矩陣?
(雙隨機(jī)矩陣是指所有元素均為非負(fù)實數(shù)且每行每列的元素之和均為?
?的方陣),都存在?
?上的置換?
?使得?
?對每個?
?都成立。

首先說明答案:。
設(shè)?,并記?
,
,則每行、每列的?
?個元素中至少有一個屬于集合?
。由 Hall?定理,
?中存在某個?
?子矩陣,其中每個元素均屬于集合?
(不妨設(shè)該子陣位于?
?左上角),則前?
?行后?
?列元素之和不超過?
。因此前?
?行一定有某一行后?
?列元素和不超過?
。從而?
,即?
。
下面再給出??的構(gòu)造。當(dāng)?
?為奇數(shù)時,取?
。令?
?可得?
。若存在?
?使得?
,則前?
?行后?
?列中至少有?
?個元素在集合?
?中,矛盾。因此?
。
當(dāng)??為偶數(shù)時,取?
。同理可以證明?
。
經(jīng)過分析不難看出這是一個相異代表系,而對此本人只知道 Hall?定理,所幸這樣問題就可以做出來。

概率與統(tǒng)計題 3.??為正整數(shù)。對?
?定義
其中??是?
?中第?
?個最小的數(shù),實數(shù)?
。定義一個標(biāo)準(zhǔn)均勻變量是隨機(jī)變量?
?滿足?
?對所有?
?成立,一個次均勻變量是隨機(jī)變量?
?滿足?
?對所有?
?成立。
令??為一組獨立的標(biāo)準(zhǔn)均勻變量,證明:
(a)??為標(biāo)準(zhǔn)均勻變量。
(b)??為次均勻變量當(dāng)且僅當(dāng)?
。
本題是對 Bonferroni?校正的優(yōu)化,(a) 問是經(jīng)典結(jié)論,(b) 問不知道從哪里來的。
(a) 用數(shù)學(xué)歸納法證明。當(dāng)??時結(jié)論顯然成立;當(dāng)?
?時,若?
,則要么二者有其一不大于?
,此時?
;要么二者均大于?
,此時?
。因此?
。
若結(jié)論對??均成立。當(dāng)?
?時,設(shè)?
?中有?
?個數(shù)不大于?
,這一概率為?
。將這?
?個數(shù)從小到大排序為?
,則?
?當(dāng)且僅當(dāng)存在?
?使得?
。
當(dāng)??確定時,令?
,則?
?為?
?上的均勻分布,且存在?
?使得?
。對這?
?個數(shù)和?
?使用歸納假設(shè)可知此時滿足?
?的概率為?
。故?
。
因此
其中,對于?,
?的系數(shù)為
因此?。
(b) 比較奇怪,積分放縮了半天對??出不來。而且這個題的結(jié)論對?
?直接就是錯的,不太清楚這題怎么搞。

這專欄寫公式太痛苦了!以后不寫了,再見