灯下 登录
番外 · 闲灯 / IMO Shortlist / C3 · combinatorics

2023 IMO Shortlist C3

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 C3 combinatorics

Let nn be a positive integer. We arrange 1+2++n1+2+\cdots+n circles in a triangle with nn rows, such that the ith i^{\text {th }} row contains exactly ii circles. The following figure shows the case n=6n=6. In this triangle, a ninja-path is a sequence of circles obtained by repeatedly going from a circle to one of the two circles directly below it. In terms of nn, find the largest value of kk such that if one circle from every row is coloured red, we can always find a ninja-path in which at least kk of the circles are red. (Netherlands)

nn 为正整数。我们将 1+2++n1+2+\cdots+n 个圆排列在具有 nn 行的三角形中,使得 ith i^{\text {th }} 行恰好包含 ii 个圆。下图显示了n=6n=6的情况。在这个三角形中,忍者路径是通过重复从一个圆圈到其正下方的两个圆圈之一而获得的一系列圆圈。就 nn 而言,找到 kk 的最大值,这样如果每一行中的一个圆圈被涂成红色,我们总能找到一条忍者路径,其中至少 kk 的圆圈是红色的。 (荷兰)

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 C3 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?