一共100人参加了某个艺术比赛,比赛分为三场,分别考察参赛者歌唱、素描、跳舞的能力. 涂涂在歌唱比赛中得了第37名,在素描中得了第14名,在跳舞比赛中得了第27名,并且涂涂在三场比赛中没有与任何人并列(每门考试的满分不一定是100分). 最后的总名次是将三次考试的分数相加,从高到低排列后得到的. 如果我们用第 AA 名表示涂涂可能得到的最好总名次(AA越小表示总名次越好),用第 BB 名表示涂涂可能得到的最差总名次,则 100A+B=100A + B = ___ .

完整解法

1. 分析三场比赛中单科成绩高于涂涂的人数

设参赛总人数为 N=100N = 100。
涂涂在歌唱比赛中得了第 3737 名,说明歌唱成绩高于涂涂的人数为 37−1=3637 - 1 = 36 人,记此集合为 S1S_1,则 ∣S1∣=36|S_1| = 36;
在素描比赛中得了第 1414 名,说明素描成绩高于涂涂的人数为 14−1=1314 - 1 = 13 人,记此集合为 S2S_2,则 ∣S2∣=13|S_2| = 13;
在跳舞比赛中得了第 2727 名,说明跳舞成绩高于涂涂的人数为 27−1=2627 - 1 = 26 人,记此集合为 S3S_3,则 ∣S3∣=26|S_3| = 26。

2. 推导涂涂可能得到的最好总名次 $A$

要使涂涂的总名次最好(即总排名数值 AA 最小),总得分高于涂涂的人数应尽可能少。
只有在三场比赛中每一场成绩都高于涂涂的人(即集合 S1∩S2∩S3S_1 \cap S_2 \cap S_3 中的人),其三场总分才必然高于涂涂。
对于不在 S1∩S2∩S3S_1 \cap S_2 \cap S_3 中的其他人,他们至少有一场比赛成绩低于涂涂。通过合理设定各科分数的差距(例如将涂涂胜出的科目分差拉得足够大),可以使这些人的总得分均低于涂涂。
由于 ∣S1∣=36|S_1| = 36,∣S2∣=13|S_2| = 13,∣S3∣=26|S_3| = 26,完全可以构造出 S1∩S2∩S3=∅S_1 \cap S_2 \cap S_3 = \varnothing(例如令 S2⊂S1S_2 \subset S_1,且 S3∩S2=∅S_3 \cap S_2 = \varnothing)。
此时没有任何人的总分必须高于涂涂,涂涂的总得分可以高于其余所有人,即涂涂可能得到的最好总名次为第 11 名,故 A=1A = 1。

3. 推导涂涂可能得到的最差总名次 $B$

要使涂涂的总名次最差(即总排名数值 BB 最大),总得分高于涂涂的人数应尽可能多。
在三场比赛中三场成绩都低于涂涂的人,其总得分必然低于涂涂;因此,可能在总得分上超过涂涂的人必须属于集合 S1∪S2∪S3S_1 \cup S_2 \cup S_3(即至少有一场比赛成绩高于涂涂)。
根据容斥原理,并集元素个数最大为各集合元素个数之和:
∣S1∪S2∪S3∣⩽∣S1∣+∣S2∣+∣S3∣=36+13+26=75|S_1 \cup S_2 \cup S_3| \leqslant |S_1| + |S_2| + |S_3| = 36 + 13 + 26 = 75
由于 75⩽9975 \leqslant 99(除涂涂外的其余 9999 名参赛者), S1,S2,S3S_1, S_2, S_3 可以两两互不相交。
通过合理设定分值,可使这 7575 个人的总分均高于涂涂,而其余 2424 人的总分均低于涂涂。
因此,最多有 7575 人的总得分超过涂涂,涂涂可能得到的最差总名次为第 75+1=7675 + 1 = 76 名,故 B=76B = 76。

4. 计算代数式 $100A + B$ 的值

将 A=1A = 1 和 B=76B = 76 代入计算:
100A+B=100imes1+76=176100A + B = 100 imes 1 + 76 = 176

答案

176176

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