Question

设A是由m×n个实数组成的m行n列的数表，满足：每个数的绝对值不大于1，且所有数的和为零，记s（m，n）为所有这样的数表构成的集合．对于A∈S（m，n），记r_i（A）为A的第ⅰ行各数之和（1≤ⅰ≤m），C_j（A）为A的第j列各数之和（1≤j≤n）；记K（A）为|r₁（A）|，|R₂（A）|，…，|Rm（A）|，|C₁（A）|，|C₂（A）|，…，|Cn（A）|中的最小值．
（1）如表A，求K（A）的值；

1	1	-0.8
0.1	-0.3	-1

（2）设数表A∈S（2，3）形如

1	1	c
a	b	-1

求K（A）的最大值；
（3）给定正整数t，对于所有的A∈S（2，2t+1），求K（A）的最大值．

Answer

（1）根据ri（A），Cj（A），定义求出r1（A），r2（A），c1（A），c2（A），c3（A），再根据K（A）为|r1（A）|，|R2（A）|，|R3（A）|，|C1（A）|，|C2（A）|，|C3（A）|中的最小值，即可求出所求．
（2）先用反证法证明k（A）≤1，然后证明k（A）=1存在即可；
（3）首先构造满足的A={ai，j}（i=1，2，j=1，2，…，2t+1），然后证明是最大值即可．
【解析】
（1）由题意可知r1（A）=1.2，r2（A）=-1.2，c1（A）=1.1，c2（A）=0.7，c3（A）=-1.8
∴K（A）=0.7
（2）先用反证法证明k（A）≤1：
若k（A）＞1
则|c1（A）|=|a+1|=a+1＞1，∴a＞0
同理可知b＞0，∴a+b＞0
由题目所有数和为0
即a+b+c=-1
∴c=-1-a-b＜-1
与题目条件矛盾
∴k（A）≤1．
易知当a=b=0时，k（A）=1存在
∴k（A）的最大值为1
（3）k（A）的最大值为．
首先构造满足的A={ai，j}（i=1，2，j=1，2，…，2t+1）：，．
经计算知，A中每个元素的绝对值都小于1，所有元素之和为0，且，，．
下面证明是最大值．若不然，则存在一个数表A∈S（2，2t+1），使得．
由k（A）的定义知A的每一列两个数之和的绝对值都不小于x，而两个绝对值不超过1的数的和，其绝对值不超过2，故A的每一列两个数之和的绝对值都在区间[x，2]中．由于x＞1，故A的每一列两个数符号均与列和的符号相同，且绝对值均不小于x-1．
设A中有g列的列和为正，有h列的列和为负，由对称性不妨设g＜h，则g≤t，h≥t+1．另外，由对称性不妨设A的第一行行和为正，第二行行和为负．
考虑A的第一行，由前面结论知A的第一行有不超过t个正数和不少于t+1个负数，每个正数的绝对值不超过1（即每个正数均不超过1），每个负数的绝对值不小于x-1（即每个负数均不超过1-x）．因此|r1（A）|=r1（A）≤t•1+（t+1）（1-x）=2t+1-（t+1）x=x+（2t+1-（t+2）x）＜x，
故A的第一行行和的绝对值小于x，与假设矛盾．因此k（A）的最大值为．