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番外 · 题谱 · 2006 · P1

2006 APMO 第 1 题

数论 · 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 2006 P1 number-theory

Let nn be a positive integer. Find the largest nonnegative real number f(n)f(n) (depending on nn ) with the following property: whenever a1,a2,,ana_{1}, a_{2}, \ldots, a_{n} are real numbers such that a1+a2++ana_{1}+a_{2}+\cdots+a_{n} is an integer, there exists some ii such that ai12f(n)\left|a_{i}-\frac{1}{2}\right| \geq f(n).

nn 为正整数。找到最大的非负实数 f(n)f(n) (取决于 nn ),其性质如下:只要 a1,a2,,ana_{1}, a_{2}, \ldots, a_{n} 是实数,使得 a1+a2++ana_{1}+a_{2}+\cdots+a_{n} 是整数,则存在一些 ii 使得 ai12f(n)\left|a_{i}-\frac{1}{2}\right| \geq f(n)

提示 1

先看同余、整除、最大公因数和 p 进赋值。

提示 2

把整数条件转成同余方程、指数比较或下降过程。

提示 3

若要存在性,用构造;若要唯一性,用最小反例、无限下降或模限制。

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。2006 年 APMO P1 可先归入数论: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?