题面据 APMO 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。
Let and be positive integers. We say is -discerning if there exists a set consisting of different positive integers less than that has no two different subsets and such that the sum of all elements in equals the sum of all elements in .
(a) Prove that 8 is a 100 -discerning.
(b) Prove that 9 is not 100-discerning.
(Senior Problems Committee of the Australian Mathematical Olympiad Committee)
令 和 为正整数。如果存在一个由 个小于 的不同正整数组成的集合,并且不存在两个不同的子集 和 ,使得 中所有元素的总和等于 中所有元素的总和,我们称 是 判别性的。
(a) 证明 8 是 100 的辨识度。
(b) 证明 9 不是 100 辨别的。
(澳大利亚数学奥林匹克委员会高级题委员会)
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。2014 年 APMO P4 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?