2023阿里巴巴全球數(shù)學(xué)競賽預(yù)選賽題/決賽部分題個(gè)人解 (三)
預(yù)選賽題 7.


這是最優(yōu)停止問題,但是比賽的時(shí)候忙著趕論文,題都沒看就潤了。下面直接用動(dòng)態(tài)規(guī)劃來解決一般的?。
設(shè)??為正在考慮的候選者,
?為其排名的隨機(jī)變量,
?為該候選者是否接受 offer 的隨機(jī)變量。所有策略狀態(tài)都可以用?
?表示,其中?
?為?
?的排名,
?表示候選者是否接受 offer。
顯然,若?,
?就不會(huì)被選為最優(yōu)者,此時(shí)應(yīng)該考慮?
。設(shè)?
?是狀態(tài)?
?下選到最優(yōu)者的最大概率,則
其中??是狀態(tài)?
?即為最優(yōu)者的概率,顯然當(dāng)?
?時(shí)?
,否則?
。當(dāng)?
?時(shí),問題的邊界條件為當(dāng)?
?時(shí)?
,否則?
。
現(xiàn)在尋找??應(yīng)當(dāng)滿足的遞推關(guān)系(注意它和?
?無關(guān))。
當(dāng)??時(shí),繼續(xù)考慮第?
?個(gè)候選人所獲得的概率比直接選擇第?
?個(gè)候選人所獲得的概率更大,此時(shí)最優(yōu)策略應(yīng)當(dāng)為考慮第?
?個(gè)候選人,因此?
。此時(shí)代入上式可得?
,代入遞推式可得?
。因此對第?
?個(gè)候選者而言,也應(yīng)當(dāng)繼續(xù)考慮第?
?個(gè)候選人。
因此,最優(yōu)策略滿足如下條件:如果第??個(gè)候選人不會(huì)被選,則第?
?個(gè)候選者也不會(huì)被選;如果第?
?個(gè)候選人可以被考慮,那么第?
?個(gè)候選人也應(yīng)當(dāng)被考慮。
如果想在??狀態(tài)選擇第?
?個(gè)候選人,則?
,因此
其中??為使得?
?的最小?
?值。現(xiàn)在代入邊界條件,就得到
綜上所述,我們只需要考慮狀態(tài)?,此時(shí)選擇第?
?個(gè)候選人當(dāng)且僅當(dāng)?
。設(shè)?
?是第一個(gè)滿足上述條件的?
,則最優(yōu)策略即為從第?
?個(gè)候選人開始考慮發(fā) offer,選擇第一個(gè)?
?的候選人。
下面求出?。這也即尋找
由??不等式,
另一方面,
故
因此
故
兩側(cè)同取極限得
當(dāng)??時(shí),上述極限即趨于?
。

決賽我選的主分析副應(yīng)用與計(jì)算?,F(xiàn)在看來選得還行。

分析題 1.?數(shù)列??滿足
證明:對任意正整數(shù)??都有?
。

沒什么想法,就硬估計(jì)的。自然會(huì)想到利用歸納法,
再用??問題放縮。不過從?
?開始不太行,計(jì)算到?
?之后就可以了:

分析題 2.?設(shè)??是平面閉區(qū)域?
?上由連續(xù)函數(shù)構(gòu)成的?
?維線性空間,證明:存在函數(shù)?
?使得

取??范數(shù)下的標(biāo)準(zhǔn)正交基?
。則對任意?
,有?
。
先考慮讓?,不難知道?
,故?
。
另一方面,由于?,則由積分中值定理可知存在?
?使得?
。此時(shí)由?
?不等式可知?
,且等號(hào)顯然可以取到。此時(shí)的?
?即滿足題目條件。
總感覺以前做過這題,但是翻了翻還存著的 TD 沒找著。