1993 AIME 第 4 题

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4.

有多少个有序整数四元组 (a,b,c,d)(a,b,c,d) 满足 0<a<b<c<d<5000<a<b<c<d<500、a+d=b+ca+d=b+c 和 bc−ad=93bc-ad=93?

How many ordered four-tuples of integers (a,b,c,d)(a,b,c,d) with 0<a<b<c<d<5000<a<b<c<d<500 satisfy a+d=b+ca+d=b+c and bc−ad=93?bc-ad=93?

答案:870
知识点:分类讨论区间内整数计数因式分解
难度评级:2310
小提示:

第一个方程意味着 b−a=d−cb-a=d-c

The first equation implies that b−a=d−cb-a=d-c

大提示:

令 x=b−a=d−cx=b-a=d-c,并将 bc−adbc-ad 用 xx 和 c−ac-a 因式分解

Set x=b−a=d−cx=b-a=d-c and factor bc−adbc-ad in terms of xx and c−ac-a

解答:

令 x=b−a=d−c>0x=b-a=d-c>0,且 y=c−ay=c-a。于是 bc−ad=(a+x)c−a(c+x)=x(c−a)=xy=93。\begin{aligned}bc-ad&=(a+x)c-a(c+x)\\&=x(c-a)=xy=93\end{aligned}\text{。}由于 b<cb<c,必须有 x<yx<y。正因数对为 (x,y)=(1,93)(x,y)=(1,93) 和 (3,31)(3,31)。在第一种情况下,d=a+94<500d=a+94<500,所以有 405405 种 aa 的选择。在第二种情况下,d=a+34<500d=a+34<500,所以有 465465 种选择。总数为 405+465=870405+465=870。

Let x=b−a=d−c>0x=b-a=d-c>0 and y=c−a.y=c-a. Then bc−ad=(a+x)c−a(c+x)=x(c−a)=xy=93.\begin{aligned}bc-ad&=(a+x)c-a(c+x)\\&=x(c-a)=xy=93.\end{aligned} Since b<c,b<c, we need x<y.x<y. The positive factor pairs are (x,y)=(1,93)(x,y)=(1,93) and (3,31).(3,31). For the first, d=a+94<500d=a+94<500 gives 405405 choices for a.a. For the second, d=a+34<500d=a+34<500 gives 465465 choices. The total is 405+465=870.405+465=870.

第 3 题#3
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