套路

整数上把严格不等号收紧

当式子两边都取整数时,A>BA>B 与 A≥B+1A\geq B+1 是同一件事;把每条严格不等号都换成非严格的,开区域立刻变成闭区域,凭「闭」才成立的工具(角点定理、最值存在性)这才能用。

做什么

设 AA、BB 都是整数(或都取整数值的表达式)。那么

A>B  ⟺  A≥B+1.A>B \iff A\geq B+1 .

理由只有一句:整数之间没有夹缝,比 BB 大的整数里最小的就是 B+1B+1。

这一步看着不起眼,作用却很大:它把「开」的条件换成了「闭」的条件,而一大批定理的前提里写着「闭」。

什么时候想到它

题面里同时出现这两样东西,就该动这一步:

  • 约束用的是 >>、<<(严格);
  • 变量被限定为整数(「xx、yy 为整数」「n∈N∗n\in\mathbf{N}^*」「取正整数」)。

典型场景:

  • 整点线性规划。x+2y>5x+2y>5 在整点上等价于 x+2y≥6x+2y\geq 6。收紧之后可行域是闭的凸区域,最优解在可行域顶点这条定理才允许你去算顶点;算出来的值虽然仍只是下界(顶点未必是整点),但有了下界就能配一个具体的整点把答案夹死。
  • 数列与不等式。「求最小的正整数 nn 使 an>Ma_n>M」,先解出 n>tn>t,再取 n≥⌈t⌉n\geq\lceil t\rceil 型的结论,靠的是同一条。
  • 计数问题。「至少要多少个」这类问法,答案总是先算出一个实数界限再向上取整。

两处容易出错

  • 两边都得是整数。 xx 是整数不等于 x+2yx+2y 是整数——yy 也得是整数才行。系数是分数时(如 x2>3\dfrac{x}{2}>3)更要先通分成整系数再收紧,否则 x2≥4\dfrac{x}{2}\geq 4 是错的(正确的是 x≥7x\geq 7)。
  • 收紧的是约束,不是答案。 收紧后区域变大了一点点(把边界补了进来)还是变小了一点点,要看方向:>B>B 换成 ≥B+1\geq B+1 是变小(去掉了 (B,B+1)(B,B+1) 这段),但在整点上没丢任何点,所以对整数解等价。而算出来的连续最优值是对实数点取的,它只是整数最优值的下界,不能直接当答案报上去——还要再找一个整点把它取到。

学它之前先会

共 2 条前置、最深 2 层。

共 1 道题考到本条。