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 positive integer relatively prime to 6 . We paint the vertices of a regular -gon with three colours so that there is an odd number of vertices of each colour. Show that there exists an isosceles triangle whose three vertices are of different colours. . Find all positive integers for which we can fill in the entries of an table with the following properties: - each entry can be one of and ; - in each row and each column, the letters and occur the same number of times; and - in any diagonal whose number of entries is a multiple of three, the letters and occur the same number of times.
令 为与 6 互质的正整数。我们用三种颜色绘制正则 边形的顶点,以便每种颜色都有奇数个顶点。证明存在一个等腰三角形,其三个顶点颜色不同。 。查找所有正整数 ,我们可以将其填充到具有以下属性的 表的条目中: - 每个条目可以是 和 之一; - 在每一行和每一列中,字母和出现的次数相同; - 在任何条目数为三的倍数的对角线上,字母 和 出现的次数相同。
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。2016 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?