浙江大学 2021年强基第9题

强基计划真题

📝 题目

$a_{1}, a_{2}, a_{3} \cdots a_{2021}$ 的各项是 1 或 -1 ,则 $\sum_{i+j} a_{i}^{2} a_{j}$ 的最小值是 。 A. 0 B. 1 C. 2022 D. 2020

💡 答案解析

解:$a_{i}^{2}=1$ 故当 $a_{i}=-1$ 时候 $\sum_{i \neq j} a_{i}^{2} a_{j}$ 最小为 $-2020 \times 2021$ 。

📋 详细解题步骤

步骤 1/8
目标:化简表达式
由于a_i^2=1,原式∑_{i+j} a_i^2 a_j可简化为∑_{i+j} a_j,但注意i+j表示所有有序对(i,j)?实际上题目中∑_{i+j}可能表示下标和,但更常见的是∑_{i≠j}或∑_{i,j}。根据答案,理解为∑_{i≠j} a_i^2 a_j = ∑_{i≠j} a_j。
公式:a_i^2 = 1
提示:注意下标范围,i和j从1到2021,且i≠j。
步骤 2/8
目标:重新解释求和
原式应为∑_{i≠j} a_i^2 a_j = ∑_{i≠j} a_j。对于固定的j,a_j出现的次数为2020次(i取除j外的所有值),所以总和=2020∑_{j=1}^{2021} a_j。
公式:∑_{i≠j} a_j = 2020∑_{j=1}^{2021} a_j
提示:每个a_j被加2020次。
步骤 3/8
目标:确定最小值条件
要使总和最小,需使∑a_j最小。a_j取1或-1,总和最小为-2021(全部取-1)。但注意题目中a_i^2 a_j,若a_i=-1,a_i^2=1,不影响。所以最小值=2020×(-2021) = -2020×2021。
公式:最小值 = 2020 × (-2021) = -2020×2021
提示:所有a_j取-1时总和最小。
步骤 4/8
目标:计算数值
2020×2021 = 2020×2000 + 2020×21 = 4,040,000 + 42,420 = 4,082,420,所以最小值为-4,082,420。但选项为0,1,2022,2020,显然不匹配。可能题目中∑_{i+j}表示下标和为定值?需重新审视。
公式:2020×2021 = 4,082,420
提示:数值很大,与选项不符,说明理解有误。
步骤 5/8
目标:重新理解题意
题目中∑_{i+j}可能表示对所有满足i+j为某值的项求和?但未给出具体值。常见题型:∑_{i+j=常数} a_i^2 a_j。但这里没有常数,可能印刷错误。根据答案,最小值是-2020×2021,但选项是0,1,2022,2020,矛盾。可能题目是求∑_{i=1}^{2021} a_i^2 a_{i+1}之类?
公式:
提示:题目可能有误,但按答案逻辑,最小值是-2020×2021,但选项不包含此数。
步骤 6/8
目标:检查选项
选项A:0, B:1, C:2022, D:2020。若所有a_i=1,则∑_{i≠j} a_j = 2020×2021,为正数。若所有a_i=-1,则∑_{i≠j} a_j = -2020×2021,为负数。最小值应为负数,但选项无负数,说明求和可能不是i≠j。可能求和是∑_{i+j}表示i和j的乘积?即∑ a_i^2 a_j?但i+j无意义。
公式:
提示:选项均为正数,说明最小值可能非负。
步骤 7/8
目标:推测正确题意
可能题目是∑_{i=1}^{2021} a_i^2 a_{i+1}(循环),但未说明。另一种可能:∑_{i+j}表示对所有i,j求和,但i+j作为下标?不。常见强基题:求∑_{i=1}^{n} a_i^2 a_{i+1}的最小值,其中a_{n+1}=a_1。此时若所有a_i=-1,则每项为1×(-1)=-1,总和为-2021,但选项无。若所有a_i=1,总和为2021。选项有2022和2020,接近。
公式:
提示:可能题目是∑_{i=1}^{2021} a_i a_{i+1},但这里a_i^2。
步骤 8/8
目标:最终结论
根据答案,最小值是-2020×2021,但选项不匹配,可能题目有误。若按选项,最小值可能是0(当正负各半时)。但答案给出的是-2020×2021,所以选择无。作为解题步骤,我们按答案逻辑输出。
公式:最小值 = -2020×2021
提示:注意题目可能印刷错误,但按给定答案。

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