2015 AIME I 第 14 题
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14.
对每个整数 ,令 为坐标平面中由不等式 与 所定义区域的面积,其中 是不超过 的最大整数。求满足 且 为整数的 的个数。
For each integer let be the area of the region in the coordinate plane defined by the inequalities and where is the greatest integer not exceeding Find the number of values of with for which is an integer.
答案:483
解答:
在条带 上,有 , 所以其上方区域是直线 下方的梯形,面积为 :当 为偶数时是整数,当 为奇数时是半整数。 因此当 增加 时, 为偶数则 的整数性不变, 为奇数则每一步翻转。
考虑包含 个值的区间 。从 开始, 的状态以 为周期循环:当 时为整数,当 时为非整数(奇数区间会翻转奇数次,偶数区间保持状态)。数出每个区间内使 为整数的值:若 ,区间交替,首尾为非整数,贡献 ;若 ,每个值都是非整数,贡献 ;若 ,区间交替,首尾为整数,贡献 ;若 ,全部 个值都是整数。
对 ,覆盖 ,四个区间贡献 个整数,总计 。然后 的区间在 中贡献 个整数, 的区间没有贡献;而 时,在 的交替从 为整数开始,又给出 个。总数为 。
On the strip we have so the region above it is a trapezoid under with area an integer when is even, a half-integer when is odd. Hence as grows by the integrality of is unchanged while is even and flips at every step while is odd.
Consider the block of values Starting from the statuses of cycle with period integer for and non-integer for (an odd block flips the status an odd number of times, an even block preserves it). Counting integer values of inside each block: for the block alternates, beginning and ending with non-integers, giving for every value is a non-integer, giving for it alternates, beginning and ending with integers, giving for all values are integers.
For covering the four blocks contribute integers, totaling Then the block contributes integers for the block contributes none, and for the alternation over begins with an integer at and gives more. The total is
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