Maths Olympiad Prep

Library / /3 of 61

Combinatorics Difficulty 4.8 AIME Prove it Ukraine

A square 11×1111 \times 11 is divided into parts of sizes 4×44 \times 4, 1×31 \times 3, 3×13 \times 1 (not necessarily all these sizes must be present). Prove that there is a row of the initial square intersecting an odd number of these parts.

Solution

Оскільки рядок початкового квадрата містить непарну кількість клітинок, він буде перетинати непарну кількість частин 1×31 \times 3 та 3×13 \times 1. Якщо твердження задачі неправильне, то кожен рядок має перетинати непарну кількість частин 4×44 \times 4, тобто одну. Відтак, один квадрат 4×44 \times 4 буде лежати в перших чотирьох рядках, один — у чотирьох наступних, і ми не зможемо «вмістити» потрібний квадрат у три нижні рядки.

Want a route through all this instead of an archive? The track puts 2,000 problems in a working order, from AMC 10 level to the IMO shortlist.

Source: MathNet, licensed CC-BY-4.0. Statement and solution reproduced as published; topic and difficulty added by this site.