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【題目】為三維空間中個點組成的有限集,其中任意四點不在一個平面上,將集合中的點染成白色或黑色,使得任意一個與集合至少交于四個點的球面具有這樣的性質:這些交點中恰有一半的點為白色的.證明:集合中所有的點均在一個球面上,

【答案】見解析

【解析】

定義

由已知條件,知,其中,表示至少經過集合的四個點的任一球面.

對于集合中任意的三個不同的點

表示經過點且還至少經過集合中的另一個點的所有球面組成的集合,表示這些球面的個數.

.①

這是因為的值出現次,而其他的值只出現一次.

若存在三個點使得,則結論得證.

若對集合M中任意的三個不同的點,先證明.

假設.則由式①知,所有的的組合共有種.

對所有的這些可能求和有,這與假設矛盾.

同理,若,也會推出矛盾.

接下來,由及式①,得出對集合中任意的三個不同的點,有.

取另一個點,得到下列等式:

.

由此,容易推出,這與的定義矛盾.

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,將表示成的函數關系式;

,將表示成的函數關系式.

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(1)

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A. B. C. D.

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的零點個數為( )

A. B.

C. D.

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