对任意整数 $n\left( n\geqslant 3 \right)$,$f\left( n \right)$ 为正 $n$ 边形顶点构成集合的三元子集数,使得以其元素为顶点的三角形是等腰三角形(或等边三角形)。求满足 $f\left( n+1 \right)\text{=}f\left( n \right)+78$ 的所有 $n$ 的和
【难度】
【出处】
2017年第35届美国数学邀请赛Ⅱ(AIMEⅡ)
【标注】
  • 知识点
    >
    函数
    >
    迭代函数
    >
    迭代函数的解析式
  • 知识点
    >
    数论初步
【答案】
245
【解析】
根据 $n\left( \bmod 6 \right)$,我们可以得到:$n$ 是 $2\text{,}3$ 的倍数,$f\left( n \right)\text{=}\frac{n\left( n-4 \right)}{2}+\frac{n}{3}$;$n$ 是 $2$ 的倍数但不是 $3$ 的倍数,$f\left( n \right)\text{=}\frac{n\left( n-2 \right)}{2}$;$n$ 不是 $2$ 的倍数但是 $3$ 的倍数,$f\left(n \right)\text{=}\frac{n\left( n-3 \right)}{2}+\frac{n}{3}$;$n$ 不是 $2$ 的倍数也不是 $3$ 的倍数,$f\left( n \right)\text{=}\frac{n\left( n-1 \right)}{2}$ 。分别考虑 $n\equiv0\text{,}1\text{,}2\text{,}3\text{,}4\text{,}5\left( \bmod 6 \right)$ 并解 $f\left(n+1 \right)\text{=}f\left( n \right)+78$ 可得到 $n\text{=}36\text{,}52\text{,}157$ 。所以所求值为 $36+52+157\text{=}245$
答案 解析 备注
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