2022 AIME I 第 7 题
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7.
设 、、、、、、、、 是从 到 中取出的互不相同的整数。式子 的最小正值可写成 ,其中 与 是互质正整数。求 。
Let be distinct integers from to The minimum possible positive value of can be written as where and are relatively prime positive integers. Find
小提示:
目标是让分子为 :寻找两个由不同数字组成的三元组,使它们的乘积恰好相差
Aim for a numerator of look for two triples of distinct digits whose products differ by exactly
大提示:
把剩下最大的三个数字留给分母,再通过证明更大的分母会迫使分子差至少为 来排除它们
Save the three largest leftover digits for the denominator, then rule out bigger denominators by showing they force a numerator difference of at least
解答:
先尝试让分子等于 ,同时把较大的数字留在分母中。乘积 与 相差 ,并留下 作分母,给出
若要更小,就需要分子为 且分母大于 。超过 的分母依次为 、、、、、,分别来自 、、、、、。在每种情况下,把剩余六个数字分成两个三元组,最小的正分子差依次为 、、、、、。由此得到的下界 都大于 。
所以最小正值为 ,且 。
Try to make the numerator equal to while keeping large digits in the denominator. The products and differ by and leave for the denominator, giving the value
To beat this, a fraction would need numerator with denominator greater than The denominators exceeding are and coming respectively from and Splitting the remaining six digits into two triples, the smallest positive numerator differences are respectively and The resulting lower bounds all exceed
So the minimum positive value is and
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