灯下 登录
番外 · 题谱 · 2008 · P6

2008 USAMO 第 6 题

数论 · P3/P6 · 压轴题

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。

USAMO 2008 P6 number-theory

At a certain mathematical conference, every pair of mathematicians are either friends or strangers. At mealtime, every participant eats in one of two large dining rooms. Each mathematician insists upon eating in a room which contains an even number of his or her friends. Prove that the number of ways that the mathematicians may be split between the two rooms is a power of two (i.e., is of the form 2k2^k for some positive integer kk).

在某个数学会议上,每一对数学家要么是朋友,要么是陌生人。用餐时,每个参与者都在两个大餐厅之一用餐。每个数学家都坚持在一个他或她的朋友数量为偶数的房间里吃饭。证明数学家在两个房间之间分配的方式数量是 2 的幂(即,对于某个正整数 kk,其形式为 2k2^k)。

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。2008 年 USAMO P6 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?