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2016 IMO 第 2 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/2016/eng.pdf。本站于 2026-05-13 将 IMO 题谱生成范围校验至 2025 年。

IMO 2016 P2 algebra

Find all integers nn for which each cell of n×nn\times n table can be filled with one of the letters II MM and oo in such a way that:

In each row and column, one third of the entries are II , one third are MM and one third are oo ; and in any diagonal, if the number of entries on the diagonal is a multiple of three, then one third of the entries are II , one third are MM and one third are oo .

Note that an n×nn\times n table has 4n24n - 2 diagonals.

查找所有整数 nn,其中 n×nn\times n 表的每个单元格都可以用字母 IIMMoo 之一填充,方法如下:

在每一行和每一列中,三分之一的条目是 II ,三分之一是 MM ,三分之一是 oo ;在任何对角线上,如果对角线上的条目数是三的倍数,则三分之一的条目是 II ,三分之一是 MM ,三分之一是 oo

请注意,n×nn\times n 表有 4n24n - 2 对角线。

提示 1

先把题面里的关系改写成一个干净的代数对象。

提示 2

寻找不变量、对称式或一个可以降次数的替换。

提示 3

最后用判别式、因式分解或单调性把所有可能排完。

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 2016 年第 2 题归入 algebra:代数结构题:先把变量、方程或多项式关系整理成少数几个不变量,再看对称性、单调性或根的分布。 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。P2 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。