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2024 CMO 第 6 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 2024 P6 geometry

Let PP be a regular 9999 -gon. Assign integers between 11 and 9999 to the vertices of PP such that each integer appears exactly once. (If two assignments coincide under rotation, treat them as the same. ) An *operation* is a swap of the integers assigned to a pair of adjacent vertices of PP . Find the smallest integer nn such that one can achieve every other assignment from a given one with no more than nn operations.

*Proposed by Zhenhua Qu*

PP 为常规的 9999 边形。将 119999 之间的整数分配给 PP 的顶点,使得每个整数只出现一次。 (如果两个赋值在旋转下重合,则将它们视为相同。) *操作* 是分配给 PP 一对相邻顶点的整数的交换。找到最小的整数 nn,这样就可以通过不超过 nn 的操作完成给定的所有其他分配。

*曲振华提议*

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 2024 年 CMO 第 6 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。