1998 AIME Problem 7

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Let $n$ be the number of ordered quadruples $(x_1, x_2, x_3, x_4)$ of positive odd integers that satisfy $x_1 + x_2 + x_3 + x_4 = 98.$ Find $\frac{n}{100}.$

Answer

Answer: 196

Concepts:stars and bars substitution parity

Difficulty rating: 2010

Solution:

Write $x_i = 2y_i - 1$ where each $y_i$ is a positive integer. Then $x_1 + x_2 + x_3 + x_4 = 98$ becomes $2(y_1 + y_2 + y_3 + y_4) - 4 = 98,$ so $y_1 + y_2 + y_3 + y_4 = 51.$

By stars and bars, the number of solutions in positive integers is $\binom{50}{3} = 19600.$ Therefore $\frac{n}{100} = 196.$

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