某次测试成绩满分为 $150$ 分,设 $n$ 名学生的得分分别为 $a_1,a_2,\cdots,a_n$($a_i\in\mathbb{N}$,$1\leqslant i\leqslant n$),$b_k$($1\leqslant k\leqslant 150$)为 $n$ 名学生中得分至少为 $k$ 分的人数.设 $M$ 为 $n$ 名学生的平均成绩,记 $N=\dfrac {b_1+b_2+\cdots+b_{150}}{n}$,则 $M$ 与 $N$ 的大小关系为
【难度】
【出处】
【标注】
  • 方法
    >
    思考方式
    >
    算两次
【答案】
$M=N$
【解析】
我们需要搞清楚 $N$ 的含义,我们将 $b_k$ 进行拆分,记这 $n$ 名学生中得分为 $i$ 分的人数为 $c_i$,则 $0\leqslant i\leqslant 150$,且$$c_0+c_1+c_2+\cdots+c_{150}=n.$$由题意知$$b_k=c_k+c_{k+1}+\cdots+c_{150},$$于是\[\begin{split} &{b_1+b_2+\cdots+b_{150}}\\=&(c_1+c_2+\cdots+c_{150})+(c_2+c_3+\cdots+c_{150})+\cdots+c_{150}\\=&c_1+2c_2+3c_3+\cdots+150c_{150}.\end{split}\]这 $n$ 名同学的得分总和可以用两种方法计算得到,一是将每名同学的得分直接相加,即$$a_1+a_2+\cdots+a_n=nM.$$另一种方法是先将得分按分数分类,然后每个分数乘以得到这个分数的人数,即$$0\cdot c_0+1\cdot c_1+2\cdot c_2+\cdots+150c_{150}=b_1+b_2+\cdots+b_{150}.$$从而有$$nM=b_1+b_2+\cdots+b_{150}.$$所以有 $M=N$.
题目 答案 解析 备注
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