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。 PDF:https://www.imo-official.org/problems/IMO2024SL.pdf。
Let be a positive integer. The integers are to be written in the cells of an board, each integer in exactly one cell and each cell containing exactly one integer. For every integer with , the -division of the board is the division of the board into nonoverlapping sub-boards, each of size , such that each cell is contained in exactly one sub-board.
We say that is a cool number if the integers can be written on the board such that, for each integer with and , in the -division of the board, the sum of the integers written in each sub-board is not a multiple of .
Determine all even cool numbers.
设 为正整数。将整数 写入一个 棋盘的格子中,每个整数恰好写入一个格子,每个格子也恰好含有一个整数。对每个满足 的整数 ,棋盘的 -划分指把棋盘分成 个互不重叠的 子棋盘,且每个格子恰好属于一个这样的子棋盘。
若可以这样填写 棋盘,使得对每个满足 且 的整数 ,在棋盘的 -划分中,每个 子棋盘内所写整数之和都不是 的倍数,则称 是 cool number。
确定所有偶数 cool number。
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。2024 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?