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番外 · 题谱 · 2011 · P2

2011 CMO 第 2 题

代数 · P2/P5 · 中段题

题面据中国数学奥林匹克 / AoPS 可核档案整理;中文题意为本站自译,英文行为来源英译摘要,公式请以原始来源为准。

CMO 2011 P2 algebra

Let ai,bi,i=1,,na_i,b_i,i=1,\cdots,n are nonnegitive numbers,and n4n\ge 4 ,such that a1+a2++an=b1+b2++bn>0a_1+a_2+\cdots+a_n=b_1+b_2+\cdots+b_n>0 .

Find the maximum of i=1nai(ai+bi)i=1nbi(ai+bi)\frac{\sum_{i=1}^n a_i(a_i+b_i)}{\sum_{i=1}^n b_i(a_i+b_i)}

ai,bi,i=1,,na_i,b_i,i=1,\cdots,n 为非负数,且 n4n\ge 4 ,使得 a1+a2++an=b1+b2++bn>0a_1+a_2+\cdots+a_n=b_1+b_2+\cdots+b_n>0

i=1nai(ai+bi)i=1nbi(ai+bi)\frac{\sum_{i=1}^n a_i(a_i+b_i)}{\sum_{i=1}^n b_i(a_i+b_i)}的最大值

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、因式分解或单调性把所有可能排完。

完整解答

题面已直接收录。先把 2011 年 CMO 第 2 题的条件整理成对象、关系、目标三部分;再沿提示寻找不变量、标准构型或关键变形;最后补齐边界情形,并回到原题要求核对。