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。
Consider any rectangular table having finitely many rows and columns, with a real number in the cell in row and column . A pair , where is a set of rows and a set of columns, is called a saddle pair if the following two conditions are satisfied: (i) For each row , there is such that for all ; (ii) For each column , there is such that for all . A saddle pair is called a minimal pair if for each saddle pair ( ) with and , we have and . Prove that any two minimal pairs contain the same number of rows. (Thailand)
考虑任何具有有限行和列的矩形表,行 和列 的单元格中有一个实数 。一对 ,其中 是一组行, 是一组列,如果满足以下两个条件,则称为鞍对: (i) 对于每行 ,在 Rr \in Ra(r, c) \geq a\left(r^{\prime}, c\right)c \in Cc^{\prime}c \in Ca(r, c) \leq a\left(r, c^{\prime}\right)r \in R(R, C)R^{\prime}, C^{\prime}R^{\prime} \subseteq RC^{\prime} \subseteq CR^{\prime}=RC^{\prime}=C$。证明任意两个最小对包含相同的行数。 (泰国)
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。2020 年 IMO Shortlist C7 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?