2017 AIME I 第 11 题
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11.
考虑把 个数 排列在一个 方阵中。对每种排列, 令 , , 和 分别为第 , , 和 , 行中三个数的中位数, 再令 为集合 的中位数。设 为满足 的排列数。 求 除以 的余数。
Consider arrangements of the numbers in a array. For each such arrangement, let and be the medians of the numbers in rows and respectively, and then let be the median of Let be the number of arrangements for which Find the remainder when is divided by
答案:360
解答:
将 各记为 L,将 各记为 G。如果 不是某一行的中位数,那么没有一行的中位数等于 ,所以 。因此 所在行必须含有一个 L 和一个 G(按某种顺序为 L5G),而另外两行必须提供一个小于 的中位数和一个大于五的中位数。用剩下的三个 L 和三个 G,这两行要么是 LLL 与 GGG,要么是 LLG 与 LGG。
先数字母排列:这三种行类型可以分配给第 行,共 种方法,而 L5G 这一行可以排列成 种。第一种情况中,LLL 和 GGG 各只有 种排列, 得到 个模式;第二种情况中,LLG 和 LGG 各有 种排列, 得到 个模式。总共有 个字母模式。
最后四个 L 可由 以 种方式填入,四个 G 可由 以 种方式填入,所以 ,模 的余数为 。
Rename each of as L and each of as G. If is not a row median, then no row median equals so Thus 's row must contain one L and one G (reading L5G in some order), and the other two rows must supply one median below and one above. With the remaining three L's and three G's, those rows are either LLL and GGG, or LLG and LGG.
Count arrangements of letters: the three row types can be assigned to rows in ways, and the L5G row can be ordered in ways. In the first case LLL and GGG have ordering each, giving patterns; in the second, LLG and LGG each have orderings, giving patterns. That is letter patterns in all.
Finally the four L's can be filled with in ways and the four G's with in ways, so whose remainder mod is
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