解题思路:(Ⅰ)根据已知中S(x1,x2,…,xn)的计算方法可得得
S(−1,1,−
2
3
)
及S(1,1,-1,-1)的值.
(Ⅱ)n=3时,
S=S(
x
1
,
x
2
,
x
3
)=
1≤i<j≤3
x
i
x
j
=
x
1
x
2
+
x
1
x
3
+
x
2
x
3
.再固定x2,x3,仅让x1变动,那么S是x1的一次函数或常函数,因此S≥min{S(1,x2,x3),S(-1,x2,x3)}.同理S(1,x2,x3)≥min{S(1,1,x3),S(1,-1,x3)}.S(-1,x2,x3)≥min{S(-1,1,x3),S(-1,-1,x3)}.以此类推,我们可以看出S≥min{S(x1,x2,x3)}.从而求得S(x1,x2,…,xn)的最小值.
(Ⅲ)
S=S(
x
1
,
x
2
,…,
x
n
)=
1≤i<j≤n
x
i
x
j
=x1x2+x1x3+…+x1xn+x2x3+…+x2xn+…+xn-1xn.固定x2,x3,…,xn,仅让x1变动,那么S是x1的一次函数或常函数,类似于(II)中的方法得出S(x1,x2,…,xn)的最小值.
(Ⅰ)由已知得S(−1,1,−
2
3)=−1+
2
3−
2
3=−1.
S(1,1,-1,-1)=1-1-1-1-1+1=-2.…(3分)
(Ⅱ)n=3时,S=S(x1,x2,x3)=
1≤i<j≤3xixj=x1x2+x1x3+x2x3.
固定x2,x3,仅让x1变动,那么S是x1的一次函数或常函数,
因此S≥min{S(1,x2,x3),S(-1,x2,x3)}.
同理S(1,x2,x3)≥min{S(1,1,x3),S(1,-1,x3)}.
S(-1,x2,x3)≥min{S(-1,1,x3),S(-1,-1,x3)}.
以此类推,我们可以看出,S的最小值必定可以被某一组取值±1的x1,x2,x3所达到,
于是S≥min{S(x1,x2,x3)}.
当xk=±1(k=1,2,3)时,S=
1
2[(x1+x2+x3)2−(
x21+
x22+
x23)]=[1/2(x1+x2+x3)2−
3
2].
因为|x1+x2+x3|≥1,
所以S≥
1
2−
3
2=−1,且当x1=x2=1,x3=-1,时S=-1,
因此Smin=-1.…(7分)
(Ⅲ)S=S(x1,x2,…,xn)=
1≤i<j≤nxixj=x1x2+x1x3+…+x1xn+x2x3+…+x2xn+…+xn-1xn.
固定x2,x3,…,xn,仅让x1变动,那么S是x1的一次函数或常函数,
因此S≥min{S(1,x2,x3,…,xn),S(-1,x2,x3,…,xn)}.
同理S(1,x2,x3,…,xn)≥min{S(1,1,x3,…,xn),S(1,-1,x3,…,xn)}.
S(-1,x2,x3,…,xn)≥min{S(-1,1,x3,…,xn),S(-1,-1,x3,…,xn)}.
以此类推,我们可以看出,S的最小值必定可以被某一组取值±1的x1,x2,…,xn所达到,
于是S≥min{S(x1,x2,x3,…,xn)}.
当xk=±1(k=1,2,…,n)时,
S=
1
2[(x1+x2+…+xn)2−(
x21+
x22+…+
x2n)]=[1/2(x1+x2+…+xn)2−
n
2].
当n为奇数时,因为|x1+x2+…+xn|≥1,
所以S≥−
1
2(n−1),另一方面,若取x1=x2=…=x
n−1
2=1,x
n−1
2+1=x
n−1
2+2=…=xn=−1,
那么S=−
1
2(n−1),
因此Smin=−
1
2(n−1).…(13分)
点评:
本题考点: 函数与方程的综合运用.
考点点评: 本题主要考查函数与方程的综合运用、不等式的性质等基础知识,考查运算求解能力,考查逻辑推理能力.属于难题.