2025 AIME II 第 10 题
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10.
十六把椅子排成一排。八个人各选择一把椅子坐下,并且没有人同时紧挨着另外两个人。令 为可能被选中的 把椅子的子集数量。求 除以 的余数。
Sixteen chairs are arranged in a row. Eight people each select a chair in which to sit so that no person sits next to two other people. Let be the number of subsets of chairs that could be selected. Find the remainder when is divided by
答案:907
解答:
一个人同时紧挨着另外两个人,恰好等价于三把连续椅子都被占用,所以我们要数没有三把连续椅子被选中的 把椅子的 元子集。被占用的椅子于是形成大小为 或 的极大区块。 若有 个区块,则其中 个是二连座, 个是单座,所以 ,二连座的位置可用 种方式选择。 把空椅子形成 个空隙(包括两端), 个区块占据 个不同空隙:有 种方式。
因此
除以 的余数为 。
A person sits next to two others exactly when three consecutive chairs are all occupied, so we count -element subsets of the chairs with no three consecutive chairs chosen. The occupied chairs then form maximal blocks of size or If there are blocks, then of them are pairs and are singles, so and the pair positions can be chosen in ways. The empty chairs create gaps (including the ends), and the blocks occupy distinct gaps: ways.
Therefore
The remainder when is divided by is
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