سوال ۱۲

در شکل زیر، ابتدا خانه‌های بالاترین سطر را با اعداد ۰، ۱ یا ۲ پر می‌کنیم و سپس هر خانه از سطرهای دیگر برابر مجموع دو خانه‌ی بالایی‌اش می‌شود. به ازای چند حالت مقداردهی اعداد بالاترین سطر، مجموع اعداد آن و همچنین عدد نهایی خانه‌ی پایین هرم هر دو مضربی از ۳ می‌شوند؟

  1. ۱۵۳۶
  2. ۶۵۶۱
  3. ۲۳۰۴
  4. ۷۶۸
  5. ۱۹۶۸۳

پاسخ

گزینه‌ی ۲ درست است.

تعداد بارهایی که مقدار هر خانه در پایین‌ترین خانه‌ی هرم تاثیر دارد با توجه به مثلث خیام-پاسکال تعیین می‌شود. میزان تاثیر خانه‌ی $i$ام بالاترین سطر برابر با $\binom{9}{i}$ است. در نتیجه مقدار خانه‌های دوم تا نهم هیچ تاثیری در باقی‌مانده‌ی خانه‌ی پایین ندارد و خانه‌های اول و دهم دارای ضریب یک هستند. پس می‌توانیم دو خانه مانند خانه‌های اول و دوم را کنار گذاشته و سایر خانه‌های بالاترین سطر را به $3^8$ طریق مقداردهی کنیم. مقدار خانه‌ی اول با توجه به خانه‌ی دهم به صورت یکتا و سپس مقدار خانه‌ی دوم با توجه به جمع ۹ خانه‌ی دیگر به صورت یکتا تعیین می‌شود.