Number Theory

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9 Una matriz $A=(a_{ij})$ se denomina agradable si posee las siguientes propiedades: (i) el conjunto de todas las entradas de $A$ es $\{1,2,\dots,2t\}$ para algún entero $t$; (ii) las entradas son no decrecientes en cada fila y en cada columna: $a_{i,j} \le a_{i,j+1}$ y $a_{i,j} \le a_{i+1,j}$; (iii) las entradas iguales solo pueden aparecer en la misma fila o en la misma columna: si $a_{i,j}=a_{k,\ell}$, entonces $i=k$ o $j=\ell$; (iv) para cada $s=1,2,\dots,2t-1$, existen $i \ne k$ y $j \ne \ell$ tales que $a_{i,j}=s$ y $a_{k,\ell}=s+1$. Demuestre que para cualesquiera enteros positivos $m$ y $n$, el número de matrices agradables de $m \times n$ es par. Por ejemplo, las únicas dos matrices agradables de $2 \times 3$ son $\begin{pmatrix} 1 & 1 & 1\\2 & 2 & 2 \end{pmatrix}$ y $\begin{pmatrix} 1 & 1 & 3\\2 & 4 & 4 \end{pmatrix}$.

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Kevin (AI)

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