设 $x_1,x_2,\cdots,x_{2017}$ 均为正数,且 $\dfrac 1{1+x_1}+\dfrac 1{1+x_2}+\cdots+\dfrac 1{1+x_{2017}}=1$,则 $x_1,x_2,\cdots,x_{2017}$ 中 \((\qquad)\)
A: 小于 $1$ 的数最多只有一个
B: 小于 $2$ 的数最多只有两个
C: $x_1,x_2,\cdots,x_{2017}$ 的最大数不小于 $2016$
D: $x_1,x_2,\cdots,x_{2017}$ 的最大数不小于 $2017$
【难度】
【出处】
2017年清华大学自主招生暨领军计划试题
【标注】
  • 方法
    >
    论述方式
    >
    反证法
【答案】
ABC
【解析】
对于选项A和B,用反证法可以证明最多有 $k$ 个 $x_i$ 小于 $k$,其中 $k=1,2,\cdots,2016$.否则\[\dfrac{1}{1+x_1}+\dfrac{1}{1+x_2}+\cdots+\dfrac{1}{1+x_{2017}}>\dfrac{1}{1+k}\cdot (k+1)=1,\]矛盾.
对于选项D,取 $x_1=x_2=\cdots=x_{2017}=2016$ 即可推翻.
对于选项C,若 $\max\{x_1,x_2,\cdots,x_{2017}\}< 2016$,则\[\dfrac{1}{1+x_1}+\dfrac{1}{1+x_2}+\cdots+\dfrac{1}{1+x_{2017}}>\dfrac{1}{1+2016}\cdot 2017=1, \]矛盾.
题目 答案 解析 备注
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