2020 AMC 10A 第 17 题

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17.

定义 有多少个整数 nn 满足 P(n)0P(n)\leq 0P(x)=(x12)(x22)(x1002). \begin{aligned} P(x)={}&(x-1^2)(x-2^2)\\ &\cdots(x-100^2). \end{aligned}

Define P(x)=(x12)(x22)(x1002). \begin{aligned} P(x)={}&(x-1^2)(x-2^2)\\ &\cdots(x-100^2). \end{aligned} How many integers nn are there such that P(n)0?P(n)\leq 0?

49004900

49504950

50005000

50505050

51005100

答案:E
知识点:多项式不等式区间内整数计数
难度评级:1660
视频讲解:
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文字解答:

多项式在每个平方数 12,22,,10021^2,2^2,\ldots,100^2 处变号,且首项系数为正。因此满足 P(n)0P(n)\le0 的整数落在区间 [12,22][1^2,2^2][32,42][3^2,4^2]\ldots[992,1002][99^2,100^2] 中。

对奇数 kk,区间 [k2,(k+1)2][k^2,(k+1)^2] 中的整数个数为 (k+1)2k2+1=2k+2(k+1)^2-k^2+1=2k+2。对 k=1,3,,99k=1,3,\ldots,99 求和,得到 2(1+3++99)2(1+3+\cdots+99) +250=5000+100+2\cdot50=5000+100 =5100=5100。正确答案是 E

The polynomial changes sign at each square 12,22,,10021^2,2^2,\ldots,100^2, and its leading coefficient is positive. Thus P(n)0P(n)\le0 for integers in the intervals [12,22][1^2,2^2], [32,42][3^2,4^2], \ldots, [992,1002][99^2,100^2].

For odd kk, the interval [k2,(k+1)2][k^2,(k+1)^2] contains (k+1)2k2+1=2k+2(k+1)^2-k^2+1=2k+2 integers. Summing over odd k=1,3,,99k=1,3,\ldots,99 gives 2(1+3++99)2(1+3+\cdots+99) +250=5000+100+2\cdot50=5000+100 =5100=5100. Thus, E is the correct answer.

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