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番外 · 题谱 · 2014 · P2

2014 APMO 第 2 题

组合 · P2/P5 · 中段题

题面据 APMO 可核档案整理;中文题意为本站自译,公式请以原始来源为准。

APMO 2014 P2 combinatorics

Let S={1,2,,2014}S=\{1,2, \ldots, 2014\}. For each non-empty subset TST \subseteq S, one of its members is chosen as its representative. Find the number of ways to assign representatives to all non-empty subsets of SS so that if a subset DSD \subseteq S is a disjoint union of non-empty subsets A,B,CSA, B, C \subseteq S, then the representative of DD is also the representative of at least one of A,B,CA, B, C. (Warut Suksompong, Thailand)

S={1,2,,2014}S=\{1,2,\ldots, 2014\}。对于每个非空子集 TST \subseteq S,选择其成员之一作为其代表。求将代表分配给 SS 的所有非空子集的方法的数量,使得如果子集 DSD \subseteq S 是非空子集 A,B,CSA, B, C \subseteq S 的不相交并集,则 DD 的代表也是 A,B,CA, B, C 中至少一个的代表。 (Warut Suksompong,泰国)

提示 1

先决定对象是什么:集合、图、排列、颜色、路径,还是一次操作后的状态。

提示 2

找一个极端对象、双计数式、不变量,或把限制转成图上的局部条件。

提示 3

把局部限制累加成全局矛盾,或给出覆盖全部情形的构造。

完整解答

这页先给题面、题型和提示阶梯,完整证明留给读者逐步展开。2014 年 APMO P2 可先归入组合:第一步把题设翻成对象、条件、目标三行;第二步沿提示寻找不变量、标准构型或关键变形;第三步补齐边界情形,并回到题目原要求核对。

这题适合先独立想一轮再打开提示。不要急着搜索完整解答,先问自己:题面里最硬的限制是哪一句?