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番外 · 闲灯 / IMO Shortlist / S16 · number-theory

2002 IMO Shortlist S16

题面据 IMO Shortlist 可核档案整理;中文题意为本站自译,公式请以原始来源为准。

IMO Shortlist 2002 S16 number-theory

For nn an odd positive integer, the unit squares of an n×nn\times n chessboard are coloured alternately black and white, with the four corners coloured black. A it tromino is an LL -shape formed by three connected unit squares. For which values of nn is it possible to cover all the black squares with non-overlapping trominos? When it is possible, what is the minimum number of trominos needed?

对于nn奇数正整数,n×nn\times n棋盘的单位方格颜色交替为黑色和白色,四个角为黑色。 it tromino 是由三个相连的单位方块形成的 LL 形状。对于哪些 nn 值,可以用不重叠的特罗米诺覆盖所有黑色方块?如果可能的话,最少需要多少个特罗米诺骨牌?

提示 1

先看同余、整除、最大公因数和 p 进赋值。

提示 2

把整数条件转成同余方程、指数比较或下降过程。

提示 3

若要存在性,用构造;若要唯一性,用最小反例、无限下降或模限制。

完整解答

这页先给题面、题型和提示阶梯,完整证明留给读者逐步展开。2002 年 IMO Shortlist S16 可先归入数论:第一步把题设翻成对象、条件、目标三行;第二步沿提示寻找不变量、标准构型或关键变形;第三步补齐边界情形,并回到题目原要求核对。

这题适合先独立想一轮再打开提示。不要急着搜索完整解答,先问自己:题面里最硬的限制是哪一句?