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番外 · 闲灯 / IMO Shortlist / S24 · number-theory

2004 IMO Shortlist S24

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 2004 S24 number-theory

Consider a matrix of size n×nn\times n whose entries are real numbers of absolute value not exceeding 11 . The sum of all entries of the matrix is 00 . Let nn be an even positive integer. Determine the least number CC such that every such matrix necessarily has a row or a column with the sum of its entries not exceeding CC in absolute value.

*Proposed by Marcin Kuczma, Poland*

考虑一个大小为 n×nn\times n 的矩阵,其条目是绝对值不超过 11 的实数。矩阵所有条目的总和为 00 。令 nn 为偶正整数。确定最小数CC,使得每个这样的矩阵必须有一行或一列,其条目的总和绝对值不超过CC

*由波兰 Marcin Kuczma 提出*

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。2004 年 IMO Shortlist S24 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?