对于任意的实数数列 $A=\left( {{a}_{1}} ,{{a}_{2}}, {{a}_{3}} ,\cdots \right)$,定义 $\Delta A$ 为数列 $\left( {{a}_{2}}-{{a}_{1}}, {{a}_{3}}-{{a}_{2}} ,{{a}_{4}}-{{a}_{3}}, \cdots \right)$,其中它的第 $n$ 项为 ${{a}_{n+1}}-{{a}_{n}}$.假设 $\Delta \left( \Delta A \right)$ 的所有项都是1,而 ${{a}_{19}}={{a}_{92}}=0$,试求 ${{a}_{1}}$.
【难度】
【出处】
1992年第10届美国数学邀请赛(AIME)
【标注】
【答案】
819
【解析】
设数列 $\Delta A$ 的第一项是 $d$,则数列 $\Delta A$ 为 $\left( d d+1 d+2 \cdots \right)$,其中第 $n$ 项为 $d+\left(n-1 \right)$.因此数列 $A$ 可写成
${{a}_{1}}$,${{a}_{1}}+d$,${{a}_{1}}+d+\left(d+1 \right)$,${{a}_{1}}+d+\left( d+1 \right)+\left( d+2 \right)$,…,
其中第 $n$ 项是 ${{a}_{n}}={{a}_{1}}+\left(n-1 \right)d+\frac{1}{2}\left( n-1 \right)\left( n-2 \right)$.
这说明 ${{a}_{n}}$ 是关于 $n$ 的二次多项式,而此多项式的首项系数为 $\frac{1}{2}$.因 ${{a}_{19}}={{a}_{92}}=0$ 故必有 ${{a}_{n}}=\frac{1}{2}\left(n-19 \right)\left( n-92 \right)$.
从而知 ${{a}_{1}}=\frac{1}{2}\left(1-19 \right)\times \left( 1-92 \right)=819$.
${{a}_{1}}$,${{a}_{1}}+d$,${{a}_{1}}+d+\left(d+1 \right)$,${{a}_{1}}+d+\left( d+1 \right)+\left( d+2 \right)$,…,
其中第 $n$ 项是 ${{a}_{n}}={{a}_{1}}+\left(n-1 \right)d+\frac{1}{2}\left( n-1 \right)\left( n-2 \right)$.
这说明 ${{a}_{n}}$ 是关于 $n$ 的二次多项式,而此多项式的首项系数为 $\frac{1}{2}$.因 ${{a}_{19}}={{a}_{92}}=0$ 故必有 ${{a}_{n}}=\frac{1}{2}\left(n-19 \right)\left( n-92 \right)$.
从而知 ${{a}_{1}}=\frac{1}{2}\left(1-19 \right)\times \left( 1-92 \right)=819$.
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