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番外 · 题谱 · 2006 · P9

2006 Putnam B3

数论 · P3/P6 · 压轴题

题面据 Putnam 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://kskedlaya.org/putnam-archive/2006.pdf。

Putnam 2006 B3 number-theory

Let SS be a finite set of points in the plane. A linear partition of SS

is an unordered pair {A,B}\{A,B\} of subsets of SS such that AB=SA \cup B = S,

AB=A \cap B = \emptyset, and AA and BB lie on opposite sides of some

straight line disjoint from SS (AA or BB may be empty). Let LSL_S be the

number of linear partitions of SS. For each positive integer nn, find the

maximum of LSL_S over all sets SS of nn points.

SS 为平面上的有限点集。 SS 的线性划分

SS 子集的无序对 {A,B}\{A,B\},使得 AB=SA \cup B = S

AB=A \cap B = \emptyset,并且 AABB 位于某些的相对侧

SS 不相交的直线(AABB 可能为空)。设 LSL_S

SS 的线性分区数。对于每个正整数 nn,找到

nn 点的所有集合 SS 中的最大值 LSL_S

提示 1

先看同余、整除、最大公因数和 p 进赋值。

提示 2

把整数条件转成同余方程、指数比较或下降过程。

提示 3

若要存在性,用构造;若要唯一性,用最小反例、无限下降或模限制。

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。2006 年 Putnam B3 可先归入数论: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?