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。 PDF:https://www.imo-official.org/problems/IMO2024SL.pdf。
Let be a positive integer. Given an board, the unit cell in the top left corner is initially coloured black, and the other cells are coloured white. We then apply a series of colouring operations to the board. In each operation, we choose a square with exactly one cell coloured black and we colour the remaining three cells of that square black.
Determine all values of such that we can colour the whole board black.
设 为正整数。给定一个 棋盘,左上角的单位格初始为黑色,其余格子为白色。接着对棋盘进行一系列染色操作。每次操作选择一个恰有一个黑格的 方块,并把这个 方块中的另外三个格子染成黑色。
确定所有 ,使得可以把整个棋盘染成黑色。
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。2024 年 IMO Shortlist C8 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?