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番外 · 题谱 · 2013 · P5

2013 CMO 第 5 题

不等式 · 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 2013 P5 inequality

For any positive integer nn and 0in0 \leq i \leq n , denote Cnic(n,i)(mod2)C_n^i \equiv c(n,i)\pmod{2} , where c(n,i){0,1}c(n,i) \in \left\{ {0,1} \right\} . Define

f(n,q)=i=0nc(n,i)qif(n,q) = \sum\limits_{i = 0}^n {c(n,i){q^i}}

where m,n,qm,n,q are positive integers and q+12αq + 1 \ne {2^\alpha } for any αN\alpha \in \mathbb N . Prove that if f(m,q)f(n,q)f(m,q)\left| {f(n,q)} \right. , then f(m,r)f(n,r)f(m,r)\left| {f(n,r)} \right. for any positive integer rr .

对于任何正整数 nn0in0 \leq i \leq n ,表示 Cnic(n,i)(mod2)C_n^i \equiv c(n,i)\pmod{2} ,其中 c(n,i){0,1}c(n,i) \in \left\{ {0,1} \right\} 。定义

f(n,q)=i=0nc(n,i)qif(n,q) = \sum\limits_{i = 0}^n {c(n,i){q^i}}

其中 m,n,qm,n,q 是正整数,q+12αq + 1 \ne {2^\alpha } 对于任何 αN\alpha \in \mathbb N 。证明如果f(m,q)f(n,q)f(m,q)\left| {f(n,q)} \right. ,然后 f(m,r)f(n,r)f(m,r)\left| {f(n,r)} \right. 对于任何正整数 rr

提示 1

先猜等号,再看每一项的量纲和同次性。

提示 2

试着归一化,或把式子拆成柯西、均值、凸性可处理的块。

提示 3

最后检查等号条件是否和题设完全兼容。

完整解答

题面已直接收录。先把 2013 年 CMO 第 5 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。