定义数阵 $A(m,n)$($m,n\in\mathbb N^{\ast}$)如下:\[ A(1,n)=\dfrac 12n,\quad A(m+1,n)=\dfrac 1n\sum_{i=1}^nA(m,i),\]则
① $A(3,9)=$ _____;
② 当 $m,n\in\mathbb N^{\ast}$ 且 $m,n\leqslant 2025$ 时,$A(m,n)$ 中取值为整数的个数为_____.
答案 ① $\dfrac 32$;② $2024$.
解析 根据题意,有\[A(2,n)=\dfrac 1n\sum_{i=1}^n\dfrac i2=\dfrac 14(n+1),\cdots,\]一般的,数阵中的第 $m$ 行是首项为 $\dfrac 12$,公差为 $\dfrac1{2^m}$ 的等差数列,于是\[A(m,n)=\dfrac1{2^m}(n-1)+\dfrac 12.\] ① $A(3,9)=\dfrac 18(9-1)+\dfrac 12=\dfrac 32$; ② 根据题意,所求个数为\[ \sum_{m=1}^{2025}\left[\dfrac{2024}{2^m}+\dfrac12\right]=2024.\]
备注 事实上,有 $\displaystyle\sum_{m=1}^{+\infty}\left[\dfrac {n}{2^m}+\dfrac 12\right]=n$,考虑 $n$ 的二进制表示 $\overline{a_k\cdots a_1}_{(2)}$,则按 $n$ 的每一位在和式中的贡献分类求和,有\[\sum_{m=1}^{+\infty}\left[\dfrac {n}{2^m}+\dfrac 12\right]=\sum_{i=1}^k(a_i\cdot 2^{i-1})=n.\]