1999 AIME 第 7 题
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7.
有 个开关,每个开关有四个位置,记为 , , , 和 。 任意开关改变位置时, 只会从 到 , 从 到 , 从 到 , 或从 到 。 初始时每个开关都在位置 。 这些开关分别标有 个不同的整数 , 其中 , , 和 分别取 。 在一个 步过程的第 步, 第 个开关前进一档,同时所有标签能整除第 个开关标签的其他开关也前进一档。 完成第 步后,有多少个开关会在位置 ?
There is a set of switches, each of which has four positions, called and When the position of any switch changes, it is only from to from to from to or from to Initially each switch is in position The switches are labeled with the different integers where and take on the values At step of a -step process, the th switch is advanced one step, and so are all the other switches whose labels divide the label on the th switch. After step has been completed, how many switches will be in position
答案:650
解答:
标签为 的开关,正好会在每个第 步标签为 的倍数时前进一次。标签中 的倍数是所有满足 等条件的 ,所以这个开关会前进 次。它回到位置 当且仅当这个次数是 的倍数。
令 、、,每个都从 到 取值。我们计算 不 被 整除的三元组:要么三者全为奇数,要么恰有一个是偶数但不被 整除。在 中有 个奇数,以及 个数()是奇数的两倍。第一类有 个,第二类有 个,共 个。
因此 个开关最终在位置 。
The switch labeled is advanced exactly once for each step whose label is a multiple of The multiples of among the labels are the with etc., so that switch advances times. It returns to position exactly when this count is a multiple of
Write each ranging over through We count the triples where is not divisible by either all three are odd, or exactly one is even but not divisible by Among there are odd values and values () that are twice an odd number. That gives triples of the first kind and of the second, or in all.
Therefore switches end in position
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