2021 AIME II 第 1 题

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1.

求所有三位回文数的算术平均数。(回文数指正着读和倒着读相同的数,例如 777777383383。)

Find the arithmetic mean of all the three-digit palindromes. (Recall that a palindrome is a number that reads the same forward and backward, such as 777777 or 383.383.)

答案:550
知识点:回文数位值平均数
难度评级:1750
解答:

一个三位回文数形如 aba=101a+10b\overline{aba} = 101a + 10b,其中 a{1,,9}a \in \{1, \ldots, 9\}b{0,,9}b \in \{0, \ldots, 9\},每一对这样的数字恰好出现一次, 所以在这 9090 个回文数中,这两个数字在各自范围内独立变化。

由线性性,平均数等于 101101 乘以 aa 的平均值,再加上 1010 乘以 bb 的平均值,即 1015+1092=505+45=550. \begin{aligned} &101 \cdot 5 \\ &\quad {}+ 10 \cdot \frac{9}{2} = 505 + 45 = 550. \end{aligned}

A three-digit palindrome has the form aba=101a+10b\overline{aba} = 101a + 10b with a{1,,9}a \in \{1, \ldots, 9\} and b{0,,9},b \in \{0, \ldots, 9\}, and every such pair of digits occurs exactly once, so the two digits vary independently over the 9090 palindromes.

By linearity, the mean is 101101 times the average of aa plus 1010 times the average of b,b, namely 1015+1092=505+45=550. \begin{aligned} &101 \cdot 5 \\ &\quad {}+ 10 \cdot \frac{9}{2} = 505 + 45 = 550. \end{aligned}

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