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番外 · 题谱 · 2014 · P4

2014 APMO 第 4 题

数论 · P1/P4 · 起手题

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 P4 number-theory

Let nn and bb be positive integers. We say nn is bb-discerning if there exists a set consisting of nn different positive integers less than bb that has no two different subsets UU and VV such that the sum of all elements in UU equals the sum of all elements in VV.

(a) Prove that 8 is a 100 -discerning.

(b) Prove that 9 is not 100-discerning.

(Senior Problems Committee of the Australian Mathematical Olympiad Committee)

nnbb 为正整数。如果存在一个由 nn 个小于 bb 的不同正整数组成的集合,并且不存在两个不同的子集 UUVV,使得 UU 中所有元素的总和等于 VV 中所有元素的总和,我们称 nnbb 判别性的。

(a) 证明 8 是 100 的辨识度。

(b) 证明 9 不是 100 辨别的。

(澳大利亚数学奥林匹克委员会高级题委员会)

提示 1

先看同余、整除、最大公因数和 p 进赋值。

提示 2

把整数条件转成同余方程、指数比较或下降过程。

提示 3

若要存在性,用构造;若要唯一性,用最小反例、无限下降或模限制。

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 P4 可先归入数论: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?