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 and be positive integers. James has marbles with weights . He places them on a balance scale so that both sides have equal weight. Andrew may move a marble from one side of the scale to the other, so that the absolute difference in weights of the two sides remains at most .
Find, in terms of , the minimum positive integer such that Andrew may make a sequence of moves such that each marble ends up on the opposite side of the scale, regardless of how James initially placed the marbles.
设 和 为正整数。James 有 颗弹珠,重量分别为 。他把这些弹珠放在天平两侧,使两侧总重量相等。Andrew 每次可以把一颗弹珠从天平一侧移到另一侧,但要求移动后两侧重量差的绝对值始终不超过 。
用 表示满足下述条件的最小正整数 :无论 James 最初怎样放置弹珠,Andrew 都能通过一系列移动,使每颗弹珠最终都到达天平的另一侧。
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 C6 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?