题面据 USAMO 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。
Let , where . Each of the subsets of is to be colored red or blue. (The subset itself is assigned a color and not its individual elements.) For any set , we then write for the number of subsets of T that are blue.
Determine the number of colorings that satisfy the following condition: for any subsets and of ,
$$
f(T_1)f(T_2) = f(T_1 \cup T_2)f(T_1 \cap T_2).
$$
令 ,其中 。 的每个 子集都将被涂成红色或蓝色。 (子集本身被分配了颜色,而不是它的各个元素。)对于任何集合 ,我们将 T 的蓝色子集的数量写为 。
确定满足以下条件的着色数:对于的任意子集和,
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。2015 年 USAMO P3 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?