2018 AIME II Problem 8
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8.
A frog is positioned at the origin in the coordinate plane. From the point the frog can jump to any of the points or Find the number of distinct sequences of jumps in which the frog begins at and ends at
Answer: 556
Small Hint:
The rightward jumps are s and s summing to so as a multiset they are or and likewise for the upward jumps
Big Hint:
For each pair of multisets, the number of ways to order all the jumps is a multinomial coefficient; add up the nine cases
Solution:
The horizontal jumps are steps of or summing to so as a multiset they are or and the same holds for the vertical jumps. For any choice of the two multisets, every ordering of all the jumps is a valid sequence, and the number of orderings is the multinomial coefficient of the combined multiset.
The nine cases give The values and each occur twice.
The total is
Problem 8 in Other Years
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