从集合 $\left\{ 1 ,2, 3, \ldots ,2009 \right\}$ 中选取 $k$ 对数组 $\left( {{a}_{i}} {{b}_{i}} \right)$(其中 ${{a}_{i}}{{b}_{i}}$)使得没有两对数组有公共的元素.假设所有的和 ${{a}_{i}}+{{b}_{i}}$ 皆互不相同且都小于或等于 $2009$,求 $k$ 的最大值.
【难度】
【出处】
2009年第27届美国数学邀请赛Ⅱ(AIMEⅡ)
【标注】
【答案】
803
【解析】
设 $\displaystyle S=\sum\limits_{i=1}^{k}{\left( {{a}_{i}}+{{b}_{i}}\right)}$,则由题设可知
$1+2+\ldots +2k\le2009+2008+\ldots +\left( 2010-k \right)$.
于是 $k\left(2k+1 \right)\leqslant \frac{1}{2}k\left( 4019-k \right)$,可解得 $k\leqslant\frac{4017}{5}$,故 kc 不能超过 $803$.另一方面,$ \left(1,1207\right)$,$ \left(2,1208 \right)$,…,$ \left(401,1607 \right)$,$ \left(402,805 \right)$,…,$ \left(803,1206 \right)$ 恰好是满足题设的 $ 803$ 对数组,故所求为 $803$.
$1+2+\ldots +2k\le2009+2008+\ldots +\left( 2010-k \right)$.
于是 $k\left(2k+1 \right)\leqslant \frac{1}{2}k\left( 4019-k \right)$,可解得 $k\leqslant\frac{4017}{5}$,故 kc 不能超过 $803$.另一方面,$ \left(1,1207\right)$,$ \left(2,1208 \right)$,…,$ \left(401,1607 \right)$,$ \left(402,805 \right)$,…,$ \left(803,1206 \right)$ 恰好是满足题设的 $ 803$ 对数组,故所求为 $803$.
答案
解析
备注