\(n=\max(A,B,C)\)

type=0

\[\prod_{i=1}^A\prod_{j=1}^B\prod_{k=1}^C\frac{\text{lcm} (i,j)}{\gcd(i,k)}\\ =\prod_{i=1}^A\prod_{j=1}^B\prod_{k=1}^C\frac{ij}{\gcd(i,j)\gcd(i,k)}\\ \]

\(ij\) 部分很简单。

剩下的我们等价于要求:

\[\prod_{i=1}^A\prod_{j=1}^B\gcd(i,j)^C \]

考虑容斥,令 \(\prod\limits_{d|i}f_d=i^C\),那么剩下的都可以直接做了。

type=1

\[\prod_{i=1}^A\prod_{j=1}^B\prod_{k=1}^C(\frac{\text{lcm} (i,j)}{\gcd(i,k)})^{ijk}\\ =\prod_{i=1}^A\prod_{j=1}^B\prod_{k=1}^C(\frac{ij}{\gcd(i,j)\gcd(i,k)})^{ijk}\\ \]

那么我们同样拆成多部分:

\[\prod _{i=1}^A\prod _{j=1}^B\prod_{k=1}^C(ij)^{ijk}\\ =(\prod _{i=1}^A\prod _{j=1}^B(ij)^{ij})^{(C+1)C/2}\\ \]

这一部分不难。


\[\prod _{i=1}^A\prod_{j=1}^B\prod_{k=1}^C(\frac{1}{\gcd(i,j)\gcd(i,k)})^{ijk} \]

对于这一部分我们只需要求解:

\[\prod _{i=1}^A\prod_{j=1}^B(\frac{1}{\gcd(i,j)})^{ij} \]

同样的,我们令 \(\prod\limits_{d|i}f_d=i\),那么我们需要求解:

\[\prod_{d=1}^n \prod_{d|i}\prod_{d|j}f_d^{ij}\\ =\prod_{d=1}^n f_d^{\sum _{d|i}\sum_{d|j}ij} \]

同样不难。

(出题人表示前面都不是重点,所以比较略)

type=2

\[\prod_{i=1}^A\prod_{j=1}^B\prod_{k=1}^C(\frac{\text{lcm} (i,j)}{\gcd(i,k)})^{\gcd(i,j,k)} \]

同样分成两部分,第一部分:

\[\prod_{i=1}^A\prod_{j=1}^B\prod_{k=1}^C(ij)^{\gcd(i,j,k)} \]

我们只需要求解:

\[\prod_{i=1}^Ai^{\sum_{j=1}^B\sum_{k=1}^C\gcd(i,j,k)} \]

\(\sum \limits_{d|i}f_d=i\),则我们等价于求解:

\[\prod_{i=1}^Ai^{\sum \limits_{d|i}\lfloor \frac{B}{d} \rfloor \lfloor \frac{C}{d} \rfloor f_d} \]

\(g_d=\lfloor \frac{B}{d} \rfloor \lfloor \frac{C}{d} \rfloor f_d\) 我们必然要枚举 \(i\),那么我们需要快速求解 \(\sum \limits_{d|i}g_d\),很明显这是不难的。

第二部分:

\[\prod_{i=1}^A\prod_{j=1}^B\prod_{k=1}^C\gcd(i,j)^{\gcd(i,j,k)} \]

发现 \(\gcd(i,j)\) 比较独立,那么我们处理出 \(f_d=\sum \limits_{i=1}^A\sum\limits_{j=1}^B[\gcd(i,j)=d]\),同样处理出 \(\sum \limits_{d|i}g_d=[i=1]\) 即可计算出来 \(f\),那么原式就等于:

\[\prod_{i=1}^n(\prod_{k=1}^Ci^{\gcd(i,j)})^{f_i}\\ =\prod_{i=1}^ni^{f_i\sum \limits_{k=1}^C\gcd(k,i)} \]

\(\sum \limits_{d|i}h_d=i\),那么该式是:

\[=\prod_{i=1}^ni^{f_i\sum \limits_{d|i}^Ch_d\lfloor\frac{C}{d}\rfloor} \]

同样可以快速求出来。

(啊我怎么就推完了,这个题也不难啊)