2024 AMC 12A 第 25 题
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25.
如果一个图像关于某条直线反射后保持不变,则称它关于这条直线对称。有多少个整数四元组 ,其中 ,,,,且 和 不同时为 ,使得 的图像关于直线 对称?
A graph is symmetric about a line if the graph remains unchanged after reflection in that line. For how many quadruples of integers where and and are not both is the graph of symmetric about the line
小提示:
将 关于 反射得到它的反函数,所以对称意味着 等于自己的反函数
Reflecting over gives its inverse, so symmetry means is its own inverse
大提示:
映射 是对合,当且仅当 (且非退化);还要计入恒等函数 。
A map is an involution exactly when (and it is nondegenerate); also count the identity
解答:
将 的图像关于 反射,会得到其反函数的图像,所以图像关于 对称当且仅当 等于自己的反函数。对 ,这有两种情况: 且 (真正的对合,包括 时斜率为 的直线),或者 是恒等函数 ()。
对 ,令 ;行列式 必须非零,所以需要 ,同时 。当 时, 和 都必须非零,给出 种选择。对每个非零的 ,先有 的 种选择。若 或 ,恰有 组满足 ;若 ,则恰有 组。因此真正的对合共有 恒等函数的情形再增加 个(),总数为 。
因此正确答案是 B。
Reflecting the graph of over produces the graph of its inverse, so the graph is symmetric about exactly when equals its own inverse. For this happens in two ways: when with (a genuine involution, including the slope lines when ), or when is the identity ().
For set the determinant must be nonzero, so we need together with When both and must be nonzero, giving choices. For each nonzero start with choices of If or exactly pairs satisfy if exactly pairs do. Thus the genuine involutions number The identity case adds more (), for a total of
Thus, the correct answer is B.
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