2000 AIME I 第 12 题
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12.
给定函数 ,对所有实数 都满足 列表 中最多能出现多少个不同的值?
Given a function for which holds for all real what is the largest number of different values that can appear in the list
答案:177
解答:
由于 对所有 都成立,令 ,得到 ;同理, 给出周期 。因此 有周期 。把 对模 化简,原对称性 变为 。
因此 由模 的剩余类决定,且剩余类 与 被迫取同值。配对方程 有两个固定点: 和 。所以最多有 个等价类;又 覆盖模 的所有剩余类,列表中最多有 个不同值。
这个上界可达到:例如 满足给定三个对称性(、、 都 模 ),并且只有被配对的剩余类会取相同值。所以答案是 。
Since for all substituting gives likewise gives period Combining, has period Reducing mod the symmetry becomes
So is determined by residues mod with residues and forced to share a value. This pairing has exactly two fixed points, from and Hence there are at most classes, and since covers every residue mod the list contains at most different values.
This is achievable: satisfies all three given symmetries (each of is mod ), and two integers get equal values only when their residues are paired. So the answer is
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