设 $a_1,a_2,\cdots,a_6$ 是 $1,2,3,4,5,6$ 的排列,且满足 $a_1-5a_2+10a_3-10a_4+5a_5-a_6=0$,则这种排列的个数是 \((\qquad)\)
A: $5$
B: $6$
C: $7$
D: $8$
【难度】
【出处】
2017年清华大学自主招生暨领军计划试题
【标注】
  • 知识点
    >
    数论初步
    >
    整除与同余
  • 题型
    >
    组合数学
    >
    组合计数
【答案】
B
【解析】
根据题意,有\[(a_1-a_6)+10(a_3-a_4)+5(a_5-a_2)=0,\]于是 $5\mid a_1-a_6$.考虑到对称性,不妨设 $(a_1,a_6)=(1,6)$(同时将 $a_1,a_6$ 对调,$a_3,a_4$ 对调,$a_5,a_2$ 对调可得其他解).于是可得\[-1+2(a_3-a_4)+(a_5-a_2)=0,\]因此 $a_5-a_2$ 为奇数,不难推理得可能的解如下表.\[\begin{array}{cccccc}\hline
a_1&a_2&a_3&a_4&a_5&a_6\\ \hline
1 & 5 & 3 & 2 & 4 & 6 \\
1 & 3 & 5 & 4 & 2 & 6 \\
1 & 2 & 3 & 4 & 5 & 6 \\ \hline
\end{array}\]因此所有的解共有 $6$ 个.
题目 答案 解析 备注
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