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番外 · 闲灯 / 国际数学奥林匹克 / P4 · combinatorics

2016 IMO 第 4 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 P4 combinatorics

A set of positive integers is called fragrant if it contains at least two elements and each of its elements has a prime factor in common with at least one of the other elements. Let P(n)=n2+n+1P(n) = n^{2} + n + 1 . What is the smallest possible positive integer value of bb such that there exists a non-negative integer aa for which the set

{P(a+1),P(a+2),,P(a+b)}\{P(a + 1),P(a + 2),\ldots ,P(a + b)\}

is fragrant?

如果一组正整数包含至少两个元素,并且每个元素具有与至少一个其他元素相同的质因数,则该正整数集被称为芳香的。设 P(n)=n2+n+1P(n) = n^{2} + n + 1bb 的最小可能正整数值是多少,使得存在一个非负整数 aa,其集合

{P(a+1),P(a+2),\l,P(a+b)}\{P(a + 1),P(a + 2),\l点,P(a + b)\}

香吗?

提示 1

先决定要数什么对象,或把关系画成图。

提示 2

找一个极端对象、双计数式或不变量。

提示 3

把局部限制累加成全局矛盾或构造。

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 4 题归入 combinatorics:组合结构题:先把对象翻成集合、图、排列或计数过程,抓住不变量、极端对象和双计数入口。 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。P4 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。