IMO олимпиада по математике 2013 года | Казахстанские олимпиады

Пусть n3n\ge 3 — целое число. Рассмотрим окружность и n+1n+1 точек на ней, разбивающих её па равные дуги. Рассмотрим все способы пометить эти точки числами 11, 22, \ldots , nnтак, что каждое число использовано ровно один раз. Два способа, отличающихся поворотом, считаются одинаковыми. Способ пометки называется красивым, если для любых четырех меток a<b<c<da < b < c < d таких, что a+d=b+ca+d=b+c, хорда, соединяющая точки с метками aa и dd, не пересекает хорду, соединяющую точки с метками bb и cc.
Пусть MM — количество красивых способов пометки. Пусть NN — количество упорядоченных пар (x,y)\left( x,y \right) натуральных чисел, удовлетворяющих условиям x+ynx+y\le n и НОД(x,y)=1\left( x,y \right)=1. Докажите, что M=N+1M=N+1.