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第6题

设 m≥2m\ge2 为整数,AA 是(不必为正)整数的有限集合,B1,B2,B3,…,BmB_1,B_2,B_3,\ldots,B_m 是 AA 的子集。假设对每个 k=1,2,…,mk=1,2,\ldots,m,BkB_k 中元素之和为 mkm^k。证明 AA 至少含有 m/2m/2 个元素。
第 1/6 步:把 mm 的倍数写成 mm 进制
通俗地说

小于 mm+1m^{m+1} 的 mm 的倍数除以 mm 的商恰好能用 mm 个 mm 进制数字表示。

X=∑i=1mcimi,ci∈{0,1,…,m−1}X=\sum_{i=1}^m c_i m^i,\quad c_i\in\{0,1,\ldots,m-1\}
详细分析

若 0≤X<mm+10\le X<m^{m+1} 是 mm 的倍数,则 X/m<mmX/m<m^m,故 X/mX/m 的 mm 进制展开至多有 mm 位,得到 X=∑i=1mcimiX=\sum_{i=1}^m c_im^i,其中每个数字 ci∈{0,1,…,m−1}c_i\in\{0,1,\ldots,m-1\}。