2006 AIME II 第 2 题

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2.

一个面积为正的三角形的三边长分别为 log⁡1012\log_{10} 12、log⁡1075\log_{10} 75 和 log⁡10n\log_{10} n,其中 nn 是正整数。求 nn 的可能取值个数。

The lengths of the sides of a triangle with positive area are log⁡1012,\log_{10} 12, log⁡1075,\log_{10} 75, and log⁡10n,\log_{10} n, where nn is a positive integer. Find the number of possible values for n.n.

答案:893
知识点:三角不等式对数
难度评级:1890
小提示:

三条边长必须满足三角形不等式;其中两个条件会从两侧限制 log⁡10n\log_{10} n。

The three lengths must satisfy the triangle inequality; two of the three conditions bound log⁡10n\log_{10} n from both sides.

大提示:

log⁡75−log⁡12\log 75 - \log 12 <log⁡n<\lt \log n \lt log⁡75+log⁡12\log 75 + \log 12,所以 254<n<900\frac{25}{4} \lt n \lt 900。

log⁡75−log⁡12\log 75 - \log 12 <log⁡n<\lt \log n \lt log⁡75+log⁡12,\log 75 + \log 12, so 254<n<900.\frac{25}{4} \lt n \lt 900.

解答:

三角形不等式要求 log⁡n<log⁡12+log⁡75=log⁡900\log n \lt \log 12 + \log 75 = \log 900,以及 log⁡12+log⁡n>log⁡75\log 12 + \log n \gt \log 75,即 log⁡n>log⁡75−log⁡12=log⁡254\log n \gt \log 75 - \log 12 = \log \frac{25}{4}。剩下的不等式 log⁡75+log⁡n>log⁡12\log 75 + \log n \gt \log 12 自动成立,因为 n≥1n \ge 1 且 75>1275 \gt 12。

因此 254<n<900\frac{25}{4} \lt n \lt 900,对整数来说就是 7≤n≤8997 \le n \le 899。共有 899−7+1=893899 - 7 + 1 = 893 个可能的 nn 值。

The triangle inequality requires log⁡n<log⁡12+log⁡75=log⁡900\log n \lt \log 12 + \log 75 = \log 900 and log⁡12+log⁡n>log⁡75,\log 12 + \log n \gt \log 75, that is log⁡n>log⁡75−log⁡12=log⁡254.\log n \gt \log 75 - \log 12 = \log \frac{25}{4}. The remaining inequality, log⁡75+log⁡n>log⁡12,\log 75 + \log n \gt \log 12, is automatic because n≥1n \ge 1 and 75>12.75 \gt 12.

So 254<n<900,\frac{25}{4} \lt n \lt 900, which for integers means 7≤n≤899.7 \le n \le 899. That gives 899−7+1=893899 - 7 + 1 = 893 possible values of n.n.

第 1 题#1
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