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番外 · 闲灯 / 中国数学奥林匹克 / P5 · combinatorics

2020 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 2020 P5 combinatorics

Find the largest positive constant CC such that the following is satisfied: Given nn arcs (containing their endpoints) A1,A2,,AnA_1,A_2,\ldots ,A_n on the circumference of a circle, where among all sets of three arcs (Ai,Aj,Ak)(A_i,A_j,A_k) (1i<j<kn)(1\le i< j< k\le n) , at least half of them has AiAjAkA_i\cap A_j\cap A_k nonempty, then there exists l>Cnl>Cn , such that we can choose ll arcs among A1,A2,,AnA_1,A_2,\ldots ,A_n , whose intersection is nonempty.

找到满足以下条件的最大正常数 CC:给定圆周上的 nn 弧(包含其端点)A1,A2,,AnA_1,A_2,\ldots ,A_n,其中在所有三组弧 (Ai,Aj,Ak)(A_i,A_j,A_k) (1i<j<kn)(1\le i< j< k\le n) 中,至少有一半具有 AiAjAkA_i\cap A_j\cap A_k非空,则存在 l>Cnl>Cn ,这样我们就可以在 A1,A2,,AnA_1,A_2,\ldots ,A_n 中选择 ll 弧,其交集非空。

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 2020 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。