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番外 · 闲灯 / IMO Shortlist / N6 · number-theory

2010 IMO Shortlist N6

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 2010 N6 number-theory

The rows and columns of a 2n×2n2^{n} \times 2^{n} table are numbered from 0 to 2n12^{n}-1. The cells of the table have been colored with the following property being satisfied: for each 0i,j2n10 \leq i, j \leq 2^{n}-1, the jj th cell in the ii th row and the ProvethatthemaximalpossiblenumberofcolorsisProve that the maximal possible number of colors is2^{n}$.

2n×2n2^{n} \times 2^{n} 表的行和列的编号从 0 到 2n12^{n}-1。表的单元格已按满足以下属性进行着色:对于每个 0i,j2n10 \leq i, j \leq 2^{n}-1,第 ii 行中的第 jj 个单元格和 证明最大可能的颜色数为证明最大可能的颜色数为2^{n}$。

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。2010 年 IMO Shortlist N6 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?