2026 AIME I 第 11 题
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11.
将整数 到 以某种顺序填入一个 方格中,每个格子填一个数。令 为第 行第 列格子中的数,令 为相邻格子之间差的绝对值之和,也就是说, 求 的最大可能值除以 的余数。
The integers from to are placed in some order into an grid of cells with one number in each cell. Let be the number placed in the cell in row and column and let be the sum of the absolute differences between adjacent cells. That is, Find the remainder when the maximum possible value of is divided by
答案:896
解答:
将方格看作图,其 条边连接相邻格子。每条边都把较大端点的值正向贡献一次、较小端点的值负向贡献一次,所以 ,其中 是格子 中的数, 是 的邻居中数值更小的个数减去数值更大的个数。于是 。内部 个格子的度数为 ,边上非角的 个格子的度数为 , 个角的度数为 ,且 ,因为每条边贡献 和 。
由于 , 由重排不等式,上式在如下配对时最大:把离 最远的 个数 (即 至 和 至 ,偏差总和为 )配给内部格子; 把接下来的 个数( 至 和 至 ,总和为 )配给边上格子; 把 至 (总和为 )配给角。因此 。
等号要求每个填入至多 的格子都小于它的所有邻居,而每个填入至少 的格子都大于 它的所有邻居,棋盘式放置可以做到:把 至 放在黑格中( 至 放内部黑格、 至 放边上黑格、 至 放黑色角),把 至 放在白格中 ( 至 放角、 至 放边上、 至 放内部)。这样每对相邻格子 都是白格大于黑格,所以 ,答案为 。
View the grid as a graph whose edges join adjacent cells. Each edge contributes its larger endpoint value positively and its smaller one negatively, so where is the entry in cell and is the number of neighbors of with smaller entries minus the number with larger entries. Then which is for the interior cells, for the edge cells, and for the corners, and since each edge contributes and
Because By the rearrangement inequality this is maximized by pairing the values farthest from (namely – and – whose deviations total ) with the interior cells, the next values (– and – totaling ) with the edge cells, and – (totaling ) with the corners. Hence
Equality requires every cell holding a value at most to be smaller than all its neighbors and every value at least to be larger, which a checkerboard achieves: put – on the black cells (– on interior blacks, – on edge blacks, – on black corners) and – on the white cells (– on corners, – on edges, – in the interior). Every neighbor pair then compares white over black, so and the answer is
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