2006 AIME II 第 3 题

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3.

令 PP 为前 100100 个正奇数的乘积。求最大的整数 kk,使得 PP 能被 3k3^k 整除。

Let PP be the product of the first 100100 positive odd integers. Find the largest integer kk such that PP is divisible by 3k.3^k.

答案:49
知识点:质因数分解整除性
难度评级:2150
小提示:

数一数 1,3,5,…,1991, 3, 5, \ldots, 199 中有多少个能被 33 整除,再数能被 99、2727 和 8181 整除的个数。

Count how many of 1,3,5,…,1991, 3, 5, \ldots, 199 are divisible by 3,3, then by 9,9, by 27,27, and by 81.81.

大提示:

每一层可整除性都会给每个保留下来的项多贡献一个因子 33,所以 kk 是这四个计数之和。

Each divisibility layer adds one more factor of 33 per surviving term, so kk is the sum of the four counts.

解答:

P=1⋅3⋅5⋯199P = 1 \cdot 3 \cdot 5 \cdots 199,所以 kk 是因子 33 的总个数,统计范围是不超过 199199 的奇数。33 的奇数倍为 3⋅1,3⋅3,…,3⋅653 \cdot 1, 3 \cdot 3, \ldots, 3 \cdot 65,共有 3333 个。99 的奇数倍为 9⋅1,…,9⋅219 \cdot 1, \ldots, 9 \cdot 21,共有 1111 个。2727 的奇数倍为 27,81,135,18927, 81, 135, 189,共有 44 个。8181 的奇数倍中,不超过 199199 的唯一一个是 8181 本身,而且没有 243243 的倍数。

每一层都贡献一个额外的因子 33,所以 k=33+11+4+1=49k = 33 + 11 + 4 + 1 = 49。

P=1⋅3⋅5⋯199,P = 1 \cdot 3 \cdot 5 \cdots 199, so kk is the total number of factors of 33 among the odd numbers up to 199.199. The odd multiples of 33 are 3⋅1,3⋅3,…,3⋅65,3 \cdot 1, 3 \cdot 3, \ldots, 3 \cdot 65, and there are 3333 of them. The odd multiples of 99 are 9⋅1,…,9⋅21:9 \cdot 1, \ldots, 9 \cdot 21: 1111 of them. The odd multiples of 2727 are 27,81,135,189:27, 81, 135, 189: 44 of them. The only odd multiple of 8181 at most 199199 is 8181 itself, and there are no multiples of 243.243.

Each layer contributes one additional factor of 3,3, so k=33+11+4+1=49.k = 33 + 11 + 4 + 1 = 49.

第 2 题#2
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