2025年1月广东省佛山市高三数学质检试卷 #19
将 $2 N$ 项数列 $\left(a_1,a_2\cdots,a_N,b_1,b_2,\cdots,b_N\right)$ 重新排序为 $\left(b_1,a_1,b_2,a_2,\cdots,b_N,a_N\right)$ 的操作称为一次洗牌,即排序后的新数列以 $b_1$ 为首项,将 $a_i$ 排在 $b_i$ 之后,将 $b_{i+1}$ 排在 $a_i$ 之后.对于数列 $(1,2,\cdots,2 N)$,将洗牌后得到的新数列中数字 $k$ 的位置定义为 $f(k)$.例如,当 $N=3$ 时,数列 $(1,2,3,4,5,6)$ 经过一次"洗牌"后变为 $(4,1,5,2,6,3)$,此时 $f(1)=2$,$f(2)=4$,$f(3)=6$,$f(4)=1$,$f(5)=3$,$f(6)=5$.
1、写出数列 $(1,2,3,4,5,6,7,8)$ 经过 $3$ 次洗牌后得到的新数列;
2、对于满足 $1\leqslant k\leqslant 2 N$ 的任意整数 $k$,求经过一次洗牌后 $f(k)$ 的解析式;
3、当 $N=2^{n-1}$(其中 $n\in\mathbb N^{\ast}$)时,数列 $(1,2,\cdots,2 N)$ 经过若干次洗牌后能否还原为 $(1,2,\cdots,2 N)$?如果能,请说明至少需要多少次洗牌;如果不能,请说明理由.
继续阅读 →