Bài 4
Xét bảng với một số nguyên được viết trong mỗi ô đơn vị. Hai ô đơn vị được gọi là láng giềng nếu chúng có chung một cạnh. Ở mỗi lượt, một số ô đơn vị được chọn; sau đó, với mỗi ô được chọn, trung bình cộng của tất cả các láng giềng của nó được tính, và cuối cùng, sau khi mọi phép tính này hoàn tất, số trong mỗi ô được chọn được thay bằng trung bình tương ứng. Có phải luôn luôn có thể làm cho các số trong mọi ô bằng nhau sau hữu hạn lượt?
Bước 1 trên 6: Làm việc theo môđun một số nguyên tố mà mọi bậc đều khả nghịch
Phân tích chi tiết
Mỗi ô có , , hoặc láng giềng, và đều khả nghịch theo môđun số nguyên tố . Vậy phép lấy trung bình có thể thực hiện hoàn toàn theo môđun bằng cách nhân với nghịch đảo tương ứng, và nếu một dãy lượt làm đồng nhất bảng số nguyên, áp dụng cùng dãy đó cho các thặng dư theo môđun cũng làm đồng nhất bảng theo môđun .