易混 2024 年广西预赛 · P005916
两题都将固定大小子集的乘积再整体相乘,利用每个原元素出现次数相同恢复总乘积。关键区别是集合会消掉重复值:必须先核下标组合数与不同乘积数,才能决定怎样使用重数。
一题的三元积恰好全部互异,另一题必有重复积;直接把右侧集合元素各乘一次,只在前一种情形有依据。
设整数集合 ,若 中所有三元子集的三个元素之积 组成的集合为
则集合 。
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
先独立尝试,再展开工具说明与想法来源。
子集与补集配对:总乘积非零时,子集积乘补集积等于总积。统计三元积时固定一个元素,另外两个有 种选法;符号判断只看所选负数个数的奇偶。
想法从哪来:直接猜五个整数容易陷入符号组合,先把所有已知三元积整体相乘。每个原元素出现的次数相同,便能先得到总乘积的绝对值。更关键的观察是选五个中的三个,剩下恰好两个;用总乘积除以三元积,信息就从三元乘积降到了两两乘积。 先只看绝对值,值为一的两两乘积会强迫出现两个单位绝对值,剩余部分再由素因子分配确定。然后恢复符号:负三元积的数量限制负元素个数,原集合元素互异又迫使两个单位数异号。最后逐一代回十个三元组,检查集合去重没有把重数问题藏起来。
集合 有十个元素,正好等于五元集合的三元子集总数。先把十个三元积全部相乘, 得到 中五个元素总乘积的绝对值;再把每个三元子集与其补二元子集配对,恢复所有 两两乘积的绝对值,从而确定五个元素的绝对值。最后根据负积的个数确定符号。
由于 有 个不同元素, 恰有五个不同的非零整数,且十个三元 子集的乘积两两不同。令
每个 在全部十个三元积中出现 次,因此
从而
每个三元子集与其补集中的两个元素一一对应,若三元子集的乘积为 ,则补二元 子集的乘积为 。所以十个两两乘积的绝对值构成的多重集为
其中绝对值为 的两两乘积恰有一个。由于各 都是非零整数,这说明恰有两个 等于 。其余三个绝对值均大于 ,而它们的乘积为 ,故这三个 绝对值只能是 。于是
设 中有 个负数,则三元子集乘积为负的个数为
集合 中有六个负数,逐一检查 ,得 或 。 两个绝对值为 的元素必须互不相同,故它们是 与 。若 ,则 都为正数,其三元积为 ,矛盾。因此 。
设 中绝对值为 的数是另一个负数,则
而
故只能有 。因此
由 直接计算全部十个三元子集的乘积,依次去重后得到
与题设完全一致。另在绝对值不超过 的整数五元集合中枚举核查,唯一命中者即为 上述集合。
由所有固定大小子集的乘积反求原集合时,可同时利用三种信息:全部乘积再相乘可恢复 总乘积,子集与补集配对可把高阶乘积化为低阶乘积,正负乘积的数量可反推负元素个数。 最后必须把所得候选集合代回全部子集,检查没有因集合去重而遗漏重数问题。
需由总乘积恢复绝对值,再用补二元积识别±1和2,3,5,最后利用负积个数与正值排除符号分支。
易混 2024 年广西预赛 · P005916
两题都将固定大小子集的乘积再整体相乘,利用每个原元素出现次数相同恢复总乘积。关键区别是集合会消掉重复值:必须先核下标组合数与不同乘积数,才能决定怎样使用重数。
一题的三元积恰好全部互异,另一题必有重复积;直接把右侧集合元素各乘一次,只在前一种情形有依据。
已记下,谢谢!