2026年3月湖北武汉调研考试数学试卷 #19
有 $n$ 张编号分别为 $1$ 到 $n$ 的卡片,横向随机排列.对于这 $n$ 张卡片,初始状态下卡片标号从左到右为 $A_1,A_2,\cdots ,A_n$,记此时的卡片排列为 $\left(A_1,A_2,\cdots A_n\right)$.对这 $n$ 张卡片的排列进行如下三步操作: $1$.取出最左边的卡片,记其标号为 $k $; $2$.剩余卡片中,标号小于 $k$ 的卡片按照原排列中的从左到右顺序依次为 $L_1,L_2,\cdots, L_{k-1}$(若不存在则为空),标号大于 $k$ 的卡片按照原排列中的从左到右顺序依次为 $R_1,R_2,\cdots, R_{n-k}$(若不存在则为空); $3$.对这 $n$ 张卡片重新排列,得到新排列:$\left(L_1,L_2,\cdots L_{k-1},k,R_1,R_2,\cdots R_{n-k}\right)$. 每进行完上述三步操作,称为一次完整操作.
1、若初始排列为 $(3,5,2,4,1)$,写出连续经过两次完整操作后得到的新排列;
2、求初始排列经过一次完整操作后恰好能得到 $(1,2,\cdots,n)$ 的顺序排列的概率;
3、记初始排列中有 $B_n$ 个排列种数能经过连续若干次完整操作后能得到 $(1,2,\cdots,n)$ 的顺序排列,当 $n\geqslant 2$ 时,证明:$B_{n+1}\leqslant n B_n+B_{n-1}$.
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