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。
Let be a finite set of at least two points in the plane. Assume that no three points of are collinear. By a windmill we mean a process as follows. Start with a line going through a point . Rotate clockwise around the pivot until the line contains another point of . The point now takes over as the new pivot. This process continues indefinitely, with the pivot always being a point from . Show that for a suitable and a suitable starting line containing , the resulting windmill will visit each point of as a pivot infinitely often. ## Determine the greatest positive integer that satisfies the following property: The set of positive integers can be partitioned into subsets such that for all integers and all there exist two distinct elements of whose sum is .
令 为平面上至少两个点的有限集。假设 没有三点共线。我们所说的风车是指如下的过程。从一条穿过点 的线 开始。围绕枢轴 顺时针旋转 ,直到该线包含 的另一个点 。点 现在成为新的枢轴。这个过程无限期地继续下去,枢轴始终是 中的一个点。证明对于合适的 和合适的包含 的起始线 ,生成的风车将无限频繁地访问 的每个点作为枢轴。 ## 确定满足以下性质的最大正整数 :正整数集合可以划分为 个子集 ,这样对于所有整数 和所有 存在两个不同的元素 其总和为 。
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。2011 年 IMO Shortlist C3 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?