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番外 · 题谱 · 2007 · P9

2007 IMO Shortlist C2

组合 · 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 2007 C2 combinatorics

A unit square is dissected into n>1n>1 rectangles such that their sides are parallel to the sides of the square. Any line, parallel to a side of the square and intersecting its interior, also intersects the interior of some rectangle. Prove that in this dissection, there exists a rectangle having no point on the boundary of the square. (Japan)

一个单位正方形被分割成 n>1n>1 个矩形,使得它们的边与正方形的边平行。任何平行于正方形的一条边并与其内部相交的线,也与某个矩形的内部相交。证明在这个解剖中,存在一个在正方形边界上没有点的矩形。 (日本)

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。2007 年 IMO Shortlist C2 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?