题面据 USAMO 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。
For any nonempty set of real numbers, let denote the sum of the elements of . Given a set of positive integers, consider the collection of all distinct sums as ranges over the nonempty subsets of . Prove that this collection of sums can be partitioned into classes so that in each class, the ratio of the largest sum to the smallest sum does not exceed 2.
对于任何非空实数集 ,令 表示 的元素之和。给定 个正整数的集合 ,考虑所有不同总和 的集合,因为 范围在 的非空子集上。证明这个总和的集合可以分为 个类,以便在每个类中,最大和与最小和的比率不超过 2。
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。1996 年 USAMO P2 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?