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。
A collection of squares on the plane is called tri-connected if the following criteria are satisfied:
(i) All the squares are congruent.
(ii) If two squares have a point in common, then is a vertex of each of the squares.
(iii) Each square touches exactly three other squares.
How many positive integers are there with , such that there exists a collection of squares that is tri-connected?
Answer: 501
如果满足以下条件,平面上 个正方形的集合称为三连通的:
(i) 所有的正方形都是全等的。
(ii) 如果两个正方形有一个公共点 ,则 是每个正方形的顶点。
(iii) 每个方格恰好接触其他三个方格。
有多少个正整数 ,使得存在一个由 个三元连通的正方形组成的集合?
答案:501
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。2018 年 APMO P3 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?