به محفل ریاضی ایرانیان خوش آمدید! لطفا برای استفاده از تمامی امکانات عضو شوید
سایت پرسش و پاسخ ریاضی
+1 امتیاز
32 بازدید
در دبیرستان توسط AliMashhadi?07 (27 امتیاز)
ویرایش شده توسط قاسم شبرنگ

ماتریس $A$ ، یک ماتریس $10 \times 10$ است که درایه هایش $0$ و $1$ هستند. اگر $A^2= \overline{0} $ ، ماتریس $A$ حداکثر چند درایه $1$ دارد؟

(منظور از $ \overline{0} $ ماتریسی است که تمام درایه های آن صفرند)

1 پاسخ

0 امتیاز
توسط قاسم شبرنگ (3,080 امتیاز)

حکم را در حالت کلی برای ماتریسهای $n \times n$ به کمک استقراء ثابت می کنیم:

اولن توجه کنید که چون درایه ها غیر منفی هستند اگر $A$ ماتریسی $ \ (n+1) \times (n+1)$با شرای مساله باشد و ماتریس $A'$ از حذف سطر آخر و ستون آخر ماریس $A$ به دست بیاید باز هم $A'$ ماتریسی با شرایط مساله است.(چرا؟).اگر برای ماتریس $n \times n$ با شرایط مساله حداکثر تعداد $1$ ها را با $ \phi (n)$ نشان دهیم داریم:

$ \phi (1)=0, \phi (2)=1$(چرا؟)

حالا فرض کنید که حکم برای ماتریس مدنظر $n \times n$ دلخواه درست باشد.ماتریس مد نظر $A$ که $(n+1) \times (n+1)$ است را در نظر بگیرید:

$ \forall 1 \leq i,j \leq n+1:$

$ 0= \sum {k=1}^{n+1}a{ik}a_{kj} $

$ =\sum {k=1}^n a{ik}a_{kj}+a_{i(n+1)}a_{(n+1)j} $

$=0+a_{i(n+1)}a_{(n+1)j} $

$=a_{i(n+1)}a_{(n+1)j}$

$ \Rightarrow a_{i(n+1)}=0 \vee a_{(n+1)j}=0$

حالا با توجه به اینکه $a_{(n+1) \times (n+1)}=0$ بدترین حالت این است که $n$ تا از درایه های بالا که همان درایه های سطر و ستون $n+1$ ام اند $1$ باشند.(چرا؟) لذا داریم:

$ \phi(n+1) \leq \phi (n)+n$

$ \Rightarrow \phi (n+1) \leq \phi (2)+2+3+...+n=1+2+3+...+n$

$ \Rightarrow \phi (n) \leq 1+2+...+(n-1)= \frac{1}{2} n(n-1)$

$ \Rightarrow \phi (10) \leq \frac{10.9}{4} =45$

$ \Box $

توسط User94 (94 امتیاز)
$  \sum_{k=1}^{n+1} a_{ik}a_{kj}$
قبل توسط AliMashhadi?07 (27 امتیاز)
با تشکر از شما با بخش آخر مشکل دارم
درصورت نادرستی استدلال زیر را رد کنید:
اگر در سطر i ام یک داشته باشیم، در ستون i ام یک نداریم کافیست کمی دقت کنید تا به درستی این گزاره برسید در نتیجه اگر در n سطر ۱ داشته باشیم تعداد یک ها حداکثر n(10-n) است میدانیم بیشترین مقدار این عبارت ۲۵ است و در اینجا نیز ۲۵ قابل قبول است به مثال زیر توجه کنید:
۱    ۱    ۱    ۱    ۱   ۰   ۰   ۰   ۰   ۰
۱    ۱    ۱    ۱    ۱   ۰   ۰   ۰   ۰   ۰
۱    ۱    ۱    ۱    ۱   ۰   ۰   ۰   ۰   ۰
۱    ۱    ۱    ۱    ۱   ۰   ۰   ۰   ۰   ۰
۱    ۱    ۱    ۱    ۱   ۰   ۰   ۰   ۰   ۰
۰   ۰   ۰    ۰    ۰    ۰   ۰   ۰   ۰   ۰
۰   ۰   ۰    ۰    ۰    ۰   ۰   ۰   ۰   ۰
۰   ۰   ۰    ۰    ۰    ۰   ۰   ۰   ۰   ۰
۰   ۰   ۰    ۰    ۰    ۰   ۰   ۰   ۰   ۰
۰   ۰   ۰    ۰    ۰    ۰   ۰   ۰   ۰   ۰
قبل توسط قاسم شبرنگ (3,080 امتیاز)
می توانید بعضی از صفرهای مثال خود را به 1 تبدیل کنید و باز هم ماتریس فوق خواسته مساله را ارضا کند.
قبل توسط AliMashhadi?07 (27 امتیاز)
یک دیگری در این مثال نیست استدلال ذکر شده هم واضح است و درست می‌باشد اما در پایان حل شما فرضی است که دارای ابهام است و به نظر غلط، اگر بتوانید روند را به گونه ای تغییر دهید حل جالبی است و می‌توان مسئله را گسترش داد

حمایت مالی

کانال تلگرام محفل ریاضی
امروز : تاریخ شمسی اینجا نمایش داده می‌شود
...