设 $\varphi$ 是 $X\mapsto X$ 的一个一一映射,其中 $X=\{1,2,\cdots,n\}$,无不动点的 $\varphi$ 有 $f_n$ 个,恰有一个不动点的 $\varphi$ 有 $g_n$ 个,求证:$|f_n-g_n|=1$.
【难度】
【出处】
无
【标注】
【答案】
略
【解析】
利用伯努利装错信笺问题的结论,设 $D_n=n!(1-\dfrac{1}{1!}+\dfrac{1}{2!}-\cdots +(-1)^n \dfrac{1}{n!})$,
则 $f_n=D_n$,$g_n=nD_{n-1}$(因为这个唯一的不动点有 $n$ 种选取方式)
于是 $|f_n-g_n|=|D_n-nD_{n-1}|=|n!\cdot\dfrac{(-1)^n}{n!}|=1$
则 $f_n=D_n$,$g_n=nD_{n-1}$(因为这个唯一的不动点有 $n$ 种选取方式)
于是 $|f_n-g_n|=|D_n-nD_{n-1}|=|n!\cdot\dfrac{(-1)^n}{n!}|=1$
答案
解析
备注