Vrijeme: 20:01

Prebrojavanja: Tablica - RJEŠENJE

S obzirom da je umnožak u svakom retku i stupcu -2, jasno je da u svakom retku i stupcu možemo imati točno jedno pojavljivanje broja s apsolutnom vrijednošću 2. Broj načina na koje možemo odabrati polja na kojima će se nalaziti te brojke je 10!. Naime, u prvom retku možemo odabrati bilo koji od 10 stupaca, u drugom retku potom bilo koji od 9 stupaca različitih od stupca odabranog u prvom retku, u trećem retku bilo koji od 8 stupaca različitih od dvaju već odabranih stupaca, itd.

Nadalje, na svako od odabranih polja u prvih 9 redaka možemo postaviti ili 2 ili -2 što je 2^9 različitih odabira. U svakom od prvih 9 redaka sada imamo 9 polja u koje moramo upisati vrijednosti 1 ili -1. Primijetimo da, s obzirom da je umnožak brojki u svakom retku jednak -2, kada upišemo vrijednosti na 8 od tih 9 polja, preostalo polje je jedinstveno određeno. Stoga, za svaki od tih 9 imamo 2^8 različitih odabira brojki -1 i 1, tj ukupno (2^8)^9 odabira.

Sada smo u situaciji da su brojke napisane u sva polja u prvih 9 redaka i svi retci zadovoljavaju da je umnožak brojki u njima upravo -2. Promotrimo sada prvih 9 stupaca. Kako umnožak u svakom od njih mora biti -2, jedinstveno su određene brojke koje moraju pisati u posljednjem retku tih stupaca. Promotrimo sada polje (10,10). Ondje moramo paziti na umnožak i po retku i po stupcu, a kako su sve brojke ondje već upisano, imamo na 2 načina jedinstveno određenu brojku koja mora pisati u tom polju. Stoga, moramo pokazati da nam je potrebna jednaka brojka za postići umnožak -2 u 10. retku i u 10. stupcu.

Neka je A umnožak svih brojki koje se nalaze i u prvih 9 redaka i u prvih 9 stupaca, B umnožak brojki u prvih 9 redaka zadnjeg stupca, C umnožak brojki u prvih 9 stupaca zadnjeg retka te D brojka na polju (10,10). Jasno je da vrijedi: \begin{align*}
AB &= (-2)^9 < 0 \\
AC &= (-2)^9 < 0 \\
ABCD &= (-2)^{10} > 0
\end{align*}

Iz prve 2 jednakosti zaključujemo da su B i C istog predznaka. Zato je BC pozitivan pa je i AD pozitivan, odnosno A i D su istog predznaka. Dakle, predznak od D je jedinstveno određen predznakom od A te je apsolutna vrijednost od D određena na početku, odabirom stupaca koji sadržavaju 2 ili -2 u svakom retku. Dakle, svaki od prebrojanih odabira brojeva je zaista ispravan.

Stoga, konačno rješenje je 10! \cdot 2^9 \cdot (2^8)^9 = 10! \cdot 2^{81}, odabira, te je rješenje zadatka 10 \cdot 2 \cdot 81 = 1620.