a. (3,0 điểm) Cho là bảng các ô vuông có kích thước . Điền vào mỗi ô của bảng một số thuộc tập hợp . Có bao nhiêu cách điền sao cho tổng của bốn số trên mỗi bảng vuông con bất kì đều bằng 0?
b. (4,0 điểm) Trên mặt phẳng tọa độ , cho tập hợp gồm 62 điểm phân biệt có tọa độ nguyên sao cho không có 3 điểm nào thẳng hàng. Với mỗi cặp điểm phân biệt và thuộc , ta xét đại lượng:

Hai điểm được gọi là "liên kết" với nhau nếu chia hết cho 3.
Chứng minh tồn tại một tam giác có ba đỉnh thuộc , đôi một "liên kết" với nhau mà diện tích là một số nguyên chia hết cho 9.

Đáp án chính thức: Tự luận
Hướng dẫn giải chi tiết
a) Ta giải bài toán tổng quát cho bảng .

Gọi là số được điền vào ô thuộc hàng , cột .

Điều kiện đề bài cho , hay .

Do đó, nếu đã biết hàng đầu tiên và cột đầu tiên thì ta lần lượt xác định được tất cả các ô còn lại của bảng. Đặt và .

Ta có . Từ điều kiện trên, bằng quy nạp theo , ta thu được



bởi công thức đúng tại các ô , , thì công thức cũng đúng tại do



Vì nên ta có điều kiện cần và đủ là với mọi .

Giờ ta đếm số cách điền theo giá trị của .

Trường hợp 1. .

Khi đó điều kiện trở thành . Ta xét dãy .

- Nếu thì dãy được chọn tùy ý trong , nên có cách.
- Nếu các chỉ nhận các giá trị và có ít nhất một giá trị bằng 1, thì có cách chọn dãy . Khi đó mọi phải thuộc , nên có cách chọn dãy .
- Tương tự, nếu các chỉ nhận các giá trị và có ít nhất một giá trị bằng , ta cũng có cách.
- Cuối cùng, nếu dãy chứa cả và , thì trong tổng số dãy, ta loại đi dãy toàn 0, các dãy chỉ chứa và có ít nhất một số 1, cùng các dãy chỉ chứa và có ít nhất một số . Do đó số cách chọn là , và mọi buộc phải bằng 0.

Vậy số cách trong trường hợp này là



Trường hợp 2. .

Điều kiện trở thành , hay tương đương với .

- Nếu thì dãy được chọn tùy ý, nên có cách.
- Nếu các chỉ nhận các giá trị và có ít nhất một giá trị bằng , thì có cách chọn dãy . Khi đó mọi phải thuộc , nên có cách chọn dãy .
- Nếu dãy có ít nhất một giá trị bằng , thì có cách chọn. Khi đó tất cả đều phải bằng .

Vậy số cách trong trường hợp này là


Trường hợp hoàn toàn tương tự trường hợp trên, nên cũng có cách.

Vậy tổng số cách điền cần tính là


Với , số cách cần tính là .

b) Để ý 2 điểm và liên kết khi và chỉ khi và .

Chia 62 điểm của vào 9 bộ theo cặp số dư .

Theo nguyên lý Dirichlet, tồn tại một bộ chứa ít nhất điểm, giả sử là .

Khi đó mọi bộ hai điểm trong số này đều liên kết.

Giả sử các điểm trên có dạng với .

Với ba điểm , , , diện tích tam giác là



Xét 7 cặp theo modulo 2, để ý tồn tại hai điểm, chẳng hạn , sao cho và . Chọn bất kỳ trong 5 điểm còn lại. Khi đó cả và đều chẵn, suy ra

là số chẵn. Vì thế diện tích tam giác là một số nguyên chia hết cho 9.

Nhận xét: Thậm chí ta chỉ cần tập gồm 37 điểm là đủ, và đây là giá trị tối ưu nhất có thể.
Câu hỏi này trích từ đề thi chính thức:

Kỳ thi Học sinh giỏi vòng II các môn văn hóa cấp THPT 2026 - Môn Toán - Buổi thi thứ hai (Ngày 2)

3 câu hỏi•Thời gian 180 phút•Chấm điểm & giải thích chi tiết
Làm trọn bộ đề thi này

Các câu hỏi khác trong đề (3 câu)

Xem toàn bộ đề →
a. (3,0 điểm) Cho A là bảng các ô vuông có kích thước 2026 2026. Điề... - Đáp Án & Lời Giải | dethichuan.com