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第6题

若集合 {1,2,…,2n}\{1,2,\ldots,2n\} 的排列 (x1,x2,…,x2n)(x_1,x_2,\ldots,x_{2n}) 满足对于至少一个 i∈{1,…,2n−1}i\in\{1,\ldots,2n-1\} 有 ∣xi−xi+1∣=n|x_i-x_{i+1}|=n,就称其具有性质 PP。证明对每个正整数 nn,具有性质 PP 的排列多于不具有该性质的排列。
第 1/5 步:用事件表示性质P
通俗地说

每种差为 nn 的相邻关系是一个事件,性质 PP 是它们的并集。

Ak={π:k and k+n are adjacent},P=⋃k=1nAkA_k=\{\pi: k\text{ and }k+n\text{ are adjacent}\},\qquad P=\bigcup_{k=1}^{n}A_k
详细分析

对 1≤k≤n1\le k\le n,令 AkA_k 为数字 kk 与 k+nk+n 占据相邻位置的排列集合。具有性质 PP 就是属于至少一个这样的集合,所以所求排列组成 A=⋃k=1nAkA=\bigcup_{k=1}^n A_k.