灯下 登录
番外 · 题谱 · 2022 · P8

2022 IMO Shortlist A8

代数 · 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 2022 A8 algebra

For a positive integer nn, an nn-sequence is a sequence (a0,,an)\left(a_{0}, \ldots, a_{n}\right) of non-negative integers satisfying the following condition: if ii and jj are non-negative integers with i+jni+j \leq n, then ai+ajna_{i}+a_{j} \leq n and aai+aj=ai+ja_{a_{i}+a_{j}}=a_{i+j}. Let f(n)f(n) be the number of nn-sequences. Prove that there exist positive real numbers c1,c2c_{1}, c_{2} and λ\lambda such that c1λn<f(n)<c2λnc_{1} \lambda^{n}<f(n)<c_{2} \lambda^{n} for all positive integers nn.

对于正整数 nnnn 序列是满足以下条件的非负整数序列 (a0,,an)\left(a_{0}, \ldots, a_{n}\right):如果 iijji+jni+j \leq n 的非负整数,则 ai+ajna_{i}+a_{j} \leq naai+aj=ai+ja_{a_{i}+a_{j}}=a_{i+j}。令 f(n)f(n)nn 序列的数量。证明对于所有正整数 nn,存在正实数 c1c2c_{1}、c_{2}λ\lambda,使得 c1λn<f(n)<c2λnc_{1} \lambda^{n}<f(n)<c_{2} \lambda^{n}

提示 1

先把题面里的关系改写成一个干净的代数对象。

提示 2

寻找不变量、对称式或一个可以降次数的替换。

提示 3

最后用判别式、因式分解、单调性或构造把所有可能排完。

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。2022 年 IMO Shortlist A8 可先归入代数: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?