2025 AMC 12B 第 14 题

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14.

考虑一个由 nn 个正整数组成的递减序列 x1>x2>⋯>xnx_1 \gt x_2 \gt \cdots \gt x_n,满足以下两个条件:
• 序列前 33 项的平均数(算术平均值)是 20252025。
• 对所有满足 4≤k≤n4 \le k \le n 的整数,序列前 kk 项的平均数比前 k−1k-1 项的平均数小 11。
nn 的最大可能值是多少?
Consider a decreasing sequence of nn positive integers x1>x2>⋯>xnx_1 \gt x_2 \gt \cdots \gt x_n that satisfies the following two conditions:
• The average (arithmetic mean) of the first 33 terms in the sequence is 2025.2025.
• For all 4≤k≤n,4 \le k \le n, the average of the first kk terms in the sequence is 11 less than the average of the first k−1k-1 terms in the sequence.
What is the greatest possible value of n?n?
10131013
10141014
10161016
20162016
20252025
答案:B
知识点:平均数等差数列极限情形界定
小提示:
令 AkA_k 为前 kk 项的平均数;第二个条件给出 Ak=2028−kA_k = 2028 - k,其中 k≥3k \ge 3。
Let AkA_k be the average of the first kk terms; the second condition gives Ak=2028−kA_k = 2028 - k for k≥3k \ge 3
大提示:
由 Sk=kAkS_k = k A_k 求出 xk=2029−2kx_k = 2029 - 2k,其中 k≥4k \ge 4,再要求每一项都为正数。
From Sk=kAkS_k = k A_k recover xk=2029−2kx_k = 2029 - 2k for k≥4,k \ge 4, then require every term to stay positive
解答:
当 k≥3k \ge 3 时,前 kk 项的平均数为 Ak=2028−kA_k = 2028 - k,所以部分和为 Sk=k(2028−k)S_k = k(2028 - k)。当 k≥4k \ge 4 时,xk=Sk−Sk−1=2029−2kx_k = S_k - S_{k-1} = 2029 - 2k,它为正数当且仅当 k≤1014k \le 1014。取合适的开头,例如 x1,x2,x3=2030,2023,2022x_1, x_2, x_3 = 2030, 2023, 2022,可使整个序列严格递减,所以 nn 的最大可能值为 10141014。
所以正确答案是 B。
The average of the first kk terms is Ak=2028−kA_k = 2028 - k for k≥3,k \ge 3, so the partial sum is Sk=k(2028−k).S_k = k(2028 - k). For k≥4,k \ge 4, xk=Sk−Sk−1=2029−2k,x_k = S_k - S_{k-1} = 2029 - 2k, which is positive exactly when k≤1014.k \le 1014. A valid start such as x1,x2,x3=2030,2023,2022x_1, x_2, x_3 = 2030, 2023, 2022 keeps the whole sequence strictly decreasing, so the greatest possible nn is 1014.1014.
Thus, the correct answer is B.
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