Có bao nhiêu cách phân tích số \({15^9}\) thành tích của ba số nguyên dương, biết rằng các cách phân tích mà các nhân tử chỉ khác nhau về thứ tự thì chỉ được tính một lần?
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiTa có: \({15^9} = {3^9}{.5^9}\). Đặt \(a = {3^m}{.5^x},b = {3^n}{.5^y},c = {3^p}{.5^z}\).
Khi đó \({15^9} = a.b.c = {3^{m + n + p}}{.5^{x + y + z}} = {3^9}{.5^9} \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}m + n + p = 9\\x + y + z = 9\end{array} \right.\)
+) TH1: \(3\) số \(a,b,c\) giống nhau thì \(m = n = p = 3,x = y = z = 3\) nên có \(1\) cách.
+) TH2: \(2\) trong ba số giống nhau và khác số còn lại, giả sử \(a = b \Rightarrow m = n,x = y \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}2m + p = 9\\2x + z = 9\end{array} \right. \Rightarrow \left\{ \begin{array}{l}p = 9 - 2m\\z = 9 - 2x\end{array} \right.\)
Do \(p \ge 0,z \ge 0\) nên \(0 \le m \le 4,0 \le x \le 4\) nên có \(5\) cách chọn \(m\) và \(5\) cách chọn \(x\).
Ngoài ra \(m = x = n = y = p = z = 3\) trùng với TH1 nên trong trường hợp này ta chỉ có \(5.5 - 1 = 24\) cách chọn.
+) TH3: Số cách chọn ba số \(m,n,p\) phân biệt có tổng bằng \(9\) là \(C_{11}^2\) và số cách chọn ba số \(x,y,z\) phân biệt có tổng bằng \(9\) là \(C_{11}^2\).
Suy ra số cách chọn ba số \(a,b,c\) phân biệt là \(C_{11}^2.C_{11}^2 - 24.3 - 1 = 2592\) cách chọn.
Vậy số cách phân tích (ba số không phân biệt thứ tự) là \(\dfrac{{2592}}{{3!}} + 25 = 517\) cách.
Chọn A.