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番外 · 题谱 · 2002 · P18

2002 IMO Shortlist S18

数论 · P3/P6 · 压轴题

题面据 IMO Shortlist 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。

IMO Shortlist 2002 S18 number-theory

Let TT be the set of ordered triples (x,y,z)(x,y,z) , where x,y,zx,y,z are integers with 0x,y,z90\leq x,y,z\leq9 . Players AA and BB play the following guessing game. Player AA chooses a triple (x,y,z)(x,y,z) in TT , and Player BB has to discover AA *'s* triple in as few moves as possible. A *move* consists of the following: BB gives AA a triple (a,b,c)(a,b,c) in TT , and AA replies by giving BB the number x+yab+y+zbc+z+xca\left|x+y-a-b\right |+\left|y+z-b-c\right|+\left|z+x-c-a\right| . Find the minimum number of moves that BB needs to be sure of determining AA *'s* triple.

TT 为有序三元组 (x,y,z)(x,y,z) 的集合,其中 x,y,zx,y,z 是具有 0x,y,z90\leq x,y,z\leq9 的整数。玩家AABB玩以下猜谜游戏。玩家 AATT 中选择一个三元组 (x,y,z)(x,y,z) ,而玩家 BB 必须在尽可能少的移动中发现 AA * 的* 三元组。 *移动*由以下部分组成:BBTT中给AA一个三元组(a,b,c)(a,b,c)AA通过给BB数字x+yab+y+zbc+z+xca\left|x+y-a-b\right |+\left|y+z-b-c\right|+\left|z+x-c-a\right|来回复。求 BB 确定 AA * 的 * 三倍所需的最小移动次数。

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。2002 年 IMO Shortlist S18 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?