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番外 · 题谱 · 2015 · P12

2015 IMO Shortlist C6

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 2015 C6 combinatorics

Let SS be a nonempty set of positive integers. We say that a positive integer nn is clean if it has a unique representation as a sum of an odd number of distinct elements from SS. Prove that there exist infinitely many positive integers that are not clean.

SS 为非空正整数集。如果正整数 nn 具有唯一的表示形式,即 SS 中奇数个不同元素的总和,我们就说它是干净的。证明存在无穷多个不干净的正整数。

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。2015 年 IMO Shortlist C6 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?