2017 AIME I 第 12 题
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12.
如果集合 中不存在 (不要求互不相同)使得 ,就称 S 为无积集合。例如,空集和集合 是无积集合,而集合 和 不是无积集合。求集合 的无积子集个数。
Call a set product-free if there do not exist (not necessarily distinct) such that For example, the empty set and the set are product-free, whereas the sets and are not product-free. Find the number of product-free subsets of the set
答案:252
解答:
因为 ,任何无积集合都不能含有 。按最小元素 分类。如果 ,任意两个元素的乘积至少为 ,所以 的每个子集都可行:共有 个子集,包括空集。
若 :则 (因为 ),而 和 不受限制 (各有 种选择)。在 中,约束 和 只留下 这 种选择。在 中, 约束 留下 种选择。因此得到 个集合。若 :则 (因为 ),并且可以任意加入 的子集,因为其他乘积都超过 :所以有 个集合。
总共有 个无积子集。
Since no product-free set contains Split by the least element If any product of two elements is at least so every subset of works: subsets, including the empty set.
If then (as ), while and are unrestricted ( choices each). Among the constraints and leave exactly — choices. Among the constraint leaves choices. That gives sets. If then (as ), and any subset of may be added since all other products exceed sets.
In total there are product-free subsets.
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