2020 AIME II 第 14 题
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14.
对实数 ,令 为小于或等于 的最大整数,并定义 为 的小数部分。例如,,且 。定义 ,令 为方程 在 上的实数解个数。求 除以 的余数。
For real number let be the greatest integer less than or equal to and define to be the fractional part of For example, and Define and let be the number of real-valued solutions to the equation for Find the remainder when is divided by
答案:10
解答:
在 上,其中 为整数,写 ;则 从 严格递增并趋近于 ,所以 把 双射到 。因此对任何满足 的 , 方程 在每个整数 , 对应的 中恰有一个解,且没有其他解。
方程 对每个 有一个解 。接着,对每个 ,方程 在 中有一个解。最后,对 ,其中 , 把 双射到 ,所以在该区间内 的解数等于满足 的这类 的个数,也就是满足 的数对 的个数,即 。(端点 给出 ,不是解。)
由冰球杆恒等式, 所以 除以 的余数是 。
On with an integer, write then is strictly increasing from toward so maps bijectively onto Hence for any with the equation has exactly one solution in for each integer and no others.
The equation has one solution for each In turn, has one solution in for each Finally, for with maps bijectively onto so the number of solutions of there equals the number of such with namely the number of pairs with which is (The endpoint gives and is not a solution.)
By the hockey stick identity, so the remainder when is divided by is
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