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番外 · 题谱 · 2002 · P4

2002 APMO 第 4 题

代数 · P1/P4 · 起手题

题面据 APMO 可核档案整理;中文题意为本站自译,公式请以原始来源为准。

APMO 2002 P4 algebra

Let x,y,zx, y, z be positive numbers such that

1x+1y+1z=1\frac{1}{x}+\frac{1}{y}+\frac{1}{z}=1

Show that

$$

\sqrt{x+y z}+\sqrt{y+z x}+\sqrt{z+x y} \geq \sqrt{x y z}+\sqrt{x}+\sqrt{y}+\sqrt{z}

$$

x,y,zx, y, z 为正数,使得

1x+1y+1z=1\frac{1}{x}+\frac{1}{y}+\frac{1}{z}=1

表明

x+yz+y+zx+z+xyxyz+x+y+z\sqrt{x+y z}+\sqrt{y+z x}+\sqrt{z+x y} \geq \sqrt{x y z}+\sqrt{x}+\sqrt{y}+\sqrt{z}

提示 1

先把题面里的关系改写成一个干净的代数对象。

提示 2

寻找不变量、对称式或一个可以降次数的替换。

提示 3

最后用判别式、因式分解、单调性或构造把所有可能排完。

完整解答

这页先给题面、题型和提示阶梯,完整证明留给读者逐步展开。2002 年 APMO P4 可先归入代数:第一步把题设翻成对象、条件、目标三行;第二步沿提示寻找不变量、标准构型或关键变形;第三步补齐边界情形,并回到题目原要求核对。

这题适合先独立想一轮再打开提示。不要急着搜索完整解答,先问自己:题面里最硬的限制是哪一句?