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2018 CMO 第 5 题

题面据中国数学奥林匹克 / AoPS 可核档案整理;中文题意为本站自译,英文行为来源英译摘要,公式请以原始来源为准。

CMO 2018 P5 algebra

Let n3n \geq 3 be an odd number and suppose that each square in a n×nn \times n chessboard is colored either black or white. Two squares are considered adjacent if they are of the same color and share a common vertex and two squares a,ba,b are considered connected if there exists a sequence of squares c1,,ckc_1,\ldots,c_k with c1=a,ck=bc_1 = a, c_k = b such that ci,ci+1c_i, c_{i+1} are adjacent for i=1,2,,k1i=1,2,\ldots,k-1 .

Find the maximal number MM such that there exists a coloring admitting MM pairwise disconnected squares.

n3n \geq 3 为奇数,并假设 n×nn \times n 棋盘中的每个方格都是黑色或白色。如果两个方块具有相同颜色并共享一个公共顶点,则认为它们是相邻的;如果存在一系列方块 c1,,ckc_1,\ldots,c_kc1=a,ck=bc_1 = a, c_k = b 使得 ci,ci+1c_i, c_{i+1} 相邻(对于 i=1,2,,k1i=1,2,\ldots,k-1 ),则认为两个方块 a,ba,b 是相连的。

找到最大数量 MM,使得存在允许 MM 成对断开的方块的着色。

提示 1

先说出现象:哪些量会变,哪些约束不会变。

提示 2

找守恒量、相似关系、平衡条件或不变量,不急着代公式。

提示 3

把物理图景或谜题结构翻成一个最小方程组,再处理边界情况。

完整解答

题面已直接收录。先把 2018 年 CMO 第 5 题的条件整理成对象、关系、目标三部分;再沿提示寻找不变量、标准构型或关键变形;最后补齐边界情形,并回到原题要求核对。

这类题最怕一上来套公式。先把图景或语言条件说清楚,答案通常会少绕很多路。