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番外 · 闲灯 / IMO Shortlist / C8 · combinatorics

2016 IMO Shortlist C8

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 2016 C8 combinatorics

Let nn be a positive integer. Determine the smallest positive integer kk with the following property: it is possible to mark kk cells on a 2n×2n2 n \times 2 n board so that there exists a unique partition of the board into 1×21 \times 2 and 2×12 \times 1 dominoes, none of which contains two marked cells.

nn 为正整数。使用以下属性确定最小正整数 kk:可以在 2n×2n2 n \times 2 n 板上标记 kk 个单元,以便将板唯一划分为 1×21 \times 22×12 \times 1 多米诺骨牌,其中没有一个包含两个标记的单元。

提示 1

先决定对象是什么:集合、图、排列、颜色、路径,还是一次操作后的状态。

提示 2

找一个极端对象、双计数式、不变量,或把限制转成图上的局部条件。

提示 3

把局部限制累加成全局矛盾,或给出覆盖全部情形的构造。

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。2016 年 IMO Shortlist C8 可先归入组合: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?