2025 AIME I 第 10 题
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10.
一个 方格的 个格子用数字 到 填入,使得每一行包含 个不同数字,并且如下例中粗线标出的三个 区块也各包含 个不同数字, 就像数独题的前三行一样。
这种方格的不同填法数可写成 ,其中 、、、 是互不相同的质数,、、、 是正整数。 求 。
The cells of a grid are filled in using the numbers through so that each row contains different numbers, and each of the three blocks heavily outlined in the example below contains different numbers, as in the first three rows of a Sudoku puzzle.
The number of different ways to fill such a grid can be written as where and are distinct prime numbers and are positive integers. Find
答案:81
解答:
左侧区块任意填写:有 种方式。令 为其三行中的三个数字集合。 在中间区块中,第 行必须避开 ,因为这些数字已经在第 行出现过,并且该区块的三行必须划分 。设中间区块第一行从 中取 个数字、从 中取 个数字。平衡三行后,中间行被迫取 中的 个数字以及 中剩下的全部 个数字,底行也随之确定。数字集合的选择数为
右侧区块的各行数字集合随后被强制确定,即第 行取第 行还缺少的数字;中间和右侧区块共六行, 每行内部可按 种方式排列。总数为
因此 。
Fill the left block arbitrarily: ways. Let be the sets of three digits in its rows. In the middle block, row must avoid (those digits already appear in row ), and the block's three rows must partition Say its top row takes digits from and from Balancing the three rows then forces the middle row to take digits from together with all remaining digits of and the bottom row is determined. The number of content choices is
The right block's row contents are then forced (row takes whatever is missing from row ), and each of the six rows of the middle and right blocks can be ordered internally in ways. The total is
Therefore
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