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番外 · 闲灯 / IMO Shortlist / C2 · combinatorics

2023 IMO Shortlist C2

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 2023 C2 combinatorics

Determine the maximal length LL of a sequence a1,,aLa_{1}, \ldots, a_{L} of positive integers satisfying both the following properties: - every term in the sequence is less than or equal to 220232^{2023}, and - there does not exist a consecutive subsequence ai,ai+1,,aja_{i}, a_{i+1}, \ldots, a_{j} (where 1ijL1 \leq i \leq j \leq L ) with a choice of signs si,si+1,,sj{1,1}s_{i}, s_{i+1}, \ldots, s_{j} \in\{1,-1\} for which siai+si+1ai+1++sjaj=0s_{i} a_{i}+s_{i+1} a_{i+1}+\cdots+s_{j} a_{j}=0 (Czech Republic)

确定满足以下两个属性的正整数序列 a1,,aLa_{1}, \ldots, a_{L} 的最大长度 LL: - 序列中的每一项都小于或等于 220232^{2023},并且 - 不存在连续的子序列 ai,ai+1,,aja_{i}, a_{i+1}, \ldots, a_{j} (其中 1ijL1 \leq i \leq j \leq L ) 可选择符号 si,si+1,,sj{1,1}s_{i}, s_{i+1}, \ldots, s_{j} \in\{1,-1\} 其中 siai+si+1ai+1++sjaj=0s_{i} a_{i}+s_{i+1} a_{i+1}+\cdots+s_{j} a_{j}=0 (捷克共和国)

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。2023 年 IMO Shortlist C2 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?