已知 $a,b,c,d,e\in\mathbb R$,且 $a^2+b^2+c^2+d^2+e^2=1$.设\[S=|a-b|+|b-c|+|c-d|+|d-e|+|e-a|,\]则 $S$ 的最大值为( )
A.$1$
B.$\sqrt 2$
C.$4$
D.$2\sqrt 5$
答案 C.
解析 根据题意,$a,b,c,d,e$ 的圆排列中必然有相邻的同符号数,不妨设 $a\geqslant b\geqslant 0$,则 $S$ 取最大值时 $a,b,d\geqslant 0$,$c,e\leqslant 0$,进而\[\begin{split} S&=(a-b)+(b-c)+(d-c)+(d-e)+(a-e)\\ &=2a+2d-2c-2e\\ &\leqslant \sqrt{2^2+2^2+2^2+2^2}\cdot \sqrt{a^2+d^2+c^2 +e^2}\\ &\leqslant 4,\end{split}\]等号当 $(a,b,c,d,e)=\left(\dfrac 12,0,-\dfrac 12,\dfrac 12,-\dfrac 12\right)$ 时可以取得,因此所求最大值为 $ 4$.