已知集合$A=\{x|x=a_0+a_1\times 3+a_2\times 3^2+a_3\times 3^3\}$,其中$a_k\in\{0,1,2\}$,$k=0,1,2,3$,且$a_3\ne 0$.则$A$中所有元素之和等于____.
正确答案是$2889$.
解 我们很熟悉十进制的数,比如$$134=1\times 10^2+3\times 10+4,$$也就是逢十进一,如果将其中$10$的幂次算成$p,p\in\mathcal{N}^*,p>1$,仍然可以表示出所有的正整数,就是$p$进制的数.比如$134$可以写成$$134=1\times 3^4+1\times 3^3+2\times 3^2+2\times 3+2,$$于是$134=(11222)_3$.现在我们先来看看$A$中的元素都有哪些,集合$A$中的元素用三进制表示即$(a_3a_2a_1a_0)_3$,因为$a_3\ne 0$,所以最小的元素为$(1000)_3=3^3=27$,最大的元素为$(2222)_3=3^4-1=80$.所以集合$A=\{27,28,29,\cdots,80\}$,从而所有元素之和为$$\dfrac {27+80}{2}\times (80-27+1)=2889.$$看清集合$A$的本质就避免了直接去分类计数,事实上,即使不了解三进制,从元素的形式来看,我们也能发现,集合$A$中的元素是连续的正整数,求出其中最大的数与最小数即可求和.
最后给出一道练习:
已知集合$A=\{x|x=a_0+a_1\times 2+a_2\times 2^2+a_3\times 2^3\}$,其中$a_k\in\{0,1\}$,$k=0,1,2,3$,且$a_3\ne 0$.则$A$中所有元素之和等于____.
答案 $92$.
更多相关内容见每日一题[278]二进制.