灯下 登录
番外 · 题谱 · 2010 · P6

2010 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 2010 P6 number-theory

A blackboard contains 68 pairs of nonzero integers. Suppose that for each positive integer kk at most one of the pairs (k,k)(k, k) and (k,k)(-k, -k) is written on the blackboard. A student erases some of the 136 integers, subject to the condition that no two erased integers may add to 0. The student then scores one point for each of the 68 pairs in which at least one integer is erased. Determine, with proof, the largest number NN of points that the student can guarantee to score regardless of which 68 pairs have been written on the board.

黑板包含 68 对非零整数。假设对于每个正整数 kk,至多一对 (k,k)(k, k)(k,k)(-k, -k) 写在黑板上。一名学生擦除了 136 个整数中的一些,但条件是任何两个被擦除的整数相加不得为 0。然后,该学生为 68 对中至少有一个整数被擦除的每对得分 1 分。通过证明,确定学生可以保证得分的最大分数 NN,无论黑板上写的是哪 68 对。

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。2010 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?