题面据中国数学奥林匹克 / AoPS 可核档案整理;中文题意为本站自译,英文行为来源英译摘要,公式请以原始来源为准。
We are given two point sets and which are both composed of finite disjoint arcs on the unit circle. Moreover, the length of each arc in is equal to ( ). We denote by the set obtained by a counterclockwise rotation of about the center of the unit circle for ( ). Show that there exists a natural number such that .(Here denotes the sum of lengths of all disjoint arcs in the point set )
给定两个点集 和 ,它们都由单位圆上的有限不相交弧组成。此外, 中每条弧的长度等于 ( )。我们用 表示 绕单位圆中心逆时针旋转 ( ) 所获得的集合。证明存在一个自然数 使得 。(这里 表示点集 中所有不相交弧的长度之和)
提示 1
先看模小素数、最大公因数或整除链。
提示 2
把整数条件转成同余方程或 p 进指数比较。
提示 3
若要存在性,用构造;若要唯一性,用最小反例或下降。
完整解答
题面已直接收录。先把 1989 年 CMO 第 1 题的条件整理成对象、关系、目标三部分;再沿提示寻找不变量、标准构型或关键变形;最后补齐边界情形,并回到原题要求核对。