2013 AIME I Problem 15
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15.
Let be the number of ordered triples of integers satisfying the conditions
•
• there exist integers and and prime where
• divides and and
• each ordered triple and each ordered triple form arithmetic sequences.
Find
Answer: 272
Small Hint:
If and are the common differences of and then mod both and so is divisible by
Big Hint:
Since that forces and count triples with
Solution:
Let be the common difference of so and whence Let be the common difference of Reducing mod we get and so is divisible by Since the prime cannot divide so then gives and
So the valid triples are exactly the increasing arithmetic progressions in with Write with the difference satisfies so with The constraint is i.e. and every such pair works.
For each there are choices of so
Problem 15 in Other Years
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