灯下 登录
番外 · 题谱 · 2023 · P8

2023 IMO Shortlist C1

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 2023 C1 combinatorics

Let mm and nn be positive integers greater than 1 . In each unit square of an m×nm \times n grid lies a coin with its tail-side up. A move consists of the following steps: 1. select a 2×22 \times 2 square in the grid; 2. flip the coins in the top-left and bottom-right unit squares; 3. flip the coin in either the top-right or bottom-left unit square. Determine all pairs (m,n)(m, n) for which it is possible that every coin shows head-side up after a finite number of moves. (Thailand)

mmnn 为大于 1 的正整数。在 m×nm \times n 网格的每个单位正方形中都有一枚硬币,硬币的尾部朝上。移动包括以下步骤: 1. 在网格中选择一个 2×22 \times 2 的方格; 2. 翻转左上角和右下单位方块中的硬币; 3. 将硬币投掷到右上角或左下角的单位方块中。确定所有对 (m,n)(m, n),其中每枚硬币在有限次数的移动后可能会正面朝上。 (泰国)

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。2023 年 IMO Shortlist C1 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?