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第6题

设 A=(aij)A=(a_{ij})(i,j=1,2,…,ni,j=1,2,\ldots,n)是元素为非负整数的方阵。假设只要 aij=0a_{ij}=0,第 ii 行与第 jj 列元素之和就至少为 nn。证明矩阵所有元素之和至少为 n2/2n^2/2。
第 2/7 步:处理全零对角线
k=n  ⟹  2S=∑i=1n(ri+ci)≥n2  ⟹  S≥n2/2k=n\implies 2S=\sum_{i=1}^n(r_i+c_i)\ge n^2\implies S\ge n^2/2
详细分析

令 S=∑i,jaijS=\sum_{i,j}a_{ij},记 ri,cir_i,c_i 为行和、列和。若 k=nk=n,对每个对角零应用条件得 ri+ci≥nr_i+c_i\ge n。求和得 2S=∑i(ri+ci)≥n22S=\sum_i(r_i+c_i)\ge n^2,故 S≥n2/2S\ge n^2/2。