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番外 · 闲灯 / 国际数学奥林匹克 / P1 · number-theory

1978 IMO 第 1 题

题面据 IMO 可核档案整理;中文题意为本站自译或改写,正式公式请以原始来源为准。PDF:https://www.imo-official.org/problems/1978/eng.pdf。本站于 2026-05-13 将 IMO 题谱生成范围校验至 2025 年。

IMO 1978 P1 number-theory

(BUL 1) The set M={1,2,,2n}M=\{1,2, \ldots, 2 n\} is partitioned into kk nonintersecting subsets M1,M2,,MkM_{1}, M_{2}, \ldots, M_{k}, where nk3+kn \geq k^{3}+k. Prove that there exist even numbers 2j1,2j2,,2jk+12 j_{1}, 2 j_{2}, \ldots, 2 j_{k+1} in MM that are in one and the same subset MiM_{i} (1ik)(1 \leq i \leq k) such that the numbers 2j11,2j21,,2jk+112 j_{1}-1,2 j_{2}-1, \ldots, 2 j_{k+1}-1 are also in one and the same subset Mj(1jk)M_{j}(1 \leq j \leq k).

(BUL 1) 集合 M={1,2,,2n}M=\{1,2, \ldots, 2 n\} 被划分为 kk 个不相交的子集 M1,M2,,MkM_{1}, M_{2}, \ldots, M_{k},其中 nk3+kn \geq k^{3}+k。证明 MM 中存在偶数 2j1,2j2,,2jk+12 j_{1}, 2 j_{2}, \ldots, 2 j_{k+1} 位于同一个子集 MiM_{i} (1ik)(1 \leq i \leq k) 中,使得数字 2j11,2j21,,2jk+112 j_{1}-1,2 j_{2}-1, \ldots, 2 j_{k+1}-1 也在同一个子集中子集 Mj(1jk)M_{j}(1 \leq j \leq k)

提示 1

先看模小素数、最大公因数或整除链。

提示 2

把整数条件转成同余方程或 p 进指数比较。

提示 3

若要存在性,用构造;若要唯一性,用最小反例或下降。

完整解答

题面来自可核来源,本站补原创提示和解法骨架。 先把 1978 年第 1 题归入 number theory:数论结构题:先看同余、整除、最大公因数和 p 进赋值,再用构造或反证把整数条件锁紧。 完整解答的主线是先翻译题设,提取一个不变量或标准构型;第二步用提示阶梯里的入口建立关键等式;第三步把剩余情形分完,并回到题目要求检查边界和等号。P1 的题位也给出节奏提示:P1/P4 多半从直接观察起步,P2/P5 需要一个中间引理,P3/P6 则要把两个看似分开的条件接到同一个结构上。