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番外 · 题谱 · 2025 · P5

2025 CMO 第 5 题

几何 · P2/P5 · 中段题

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。

CMO 2025 P5 geometry

Let pp be a prime number and ff be a bijection from {0,1,,p1}\left\{0,1,\ldots,p-1\right\} to itself. Suppose that for integers a,b{0,1,,p1}a,b \in \left\{0,1,\ldots,p-1\right\} , f(a)f(b)2024|f(a) - f(b)|\leq 2024 if pa2bp \mid a^2 - b . Prove that there exists infinite many pp such that there exists such an ff and there also exists infinite many pp such that there doesn't exist such an ff .

pp 为素数,ff 为从 {0,1,,p1}\left\{0,1,\ldots,p-1\right\} 到自身的双射。假设对于整数 a,b{0,1,,p1}a,b \in \left\{0,1,\ldots,p-1\right\}f(a)f(b)2024|f(a) - f(b)|\leq 2024 if pa2bp \mid a^2 - b 。证明存在无限多个 pp 使得存在这样的 ff ,并且也存在无限多个 pp 使得不存在这样的 ff

提示 1

先说出现象:哪些量会变,哪些约束不会变。

提示 2

找守恒量、相似关系、平衡条件或不变量,不急着代公式。

提示 3

把物理图景或谜题结构翻成一个最小方程组,再处理边界情况。

完整解答

题面已直接收录。先把 2025 年 CMO 第 5 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。

这类题最怕一上来套公式。先把图景或语言条件说清楚,答案通常会少绕很多路。