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番外 · 题谱 · 1974 · P4

1974 IMO 第 4 题

组合 · P1/P4 · 起手题

题面据 IMO 可核档案整理;中文题意为本站自译或改写,正式公式请以原始来源为准。PDF:https://www.imo-official.org/problems/1974/eng.pdf。本站于 2026-05-13 将 IMO 题谱生成范围校验至 2025 年。

IMO 1974 P4 combinatorics

I 4 (USS 4) The sum of the squares of five real numbers a1,a2,a3,a4,a5a_{1}, a_{2}, a_{3}, a_{4}, a_{5} equals 1. Prove that the least of the numbers (aiaj)2\left(a_{i}-a_{j}\right)^{2}, where i,j=i, j= 1,2,3,4,51,2,3,4,5 and iji \neq j, does not exceed 1/101 / 10.

I 4 (USS 4) 五个实数 a1,a2,a3,a4,a5a_{1}, a_{2}, a_{3}, a_{4}, a_{5} 的平方和等于 1。证明数字 (aiaj)2\left(a_{i}-a_{j}\right)^{2} 中的最小值不超过 i,j=i, j= 1,2,3,4,51,2,3,4,5iji \neq j 1 美元/10 美元。

提示 1

先决定要数什么对象,或把关系画成图。

提示 2

找一个极端对象、双计数式或不变量。

提示 3

把局部限制累加成全局矛盾或构造。

完整解答

题面来自可核来源,本站补原创提示和解法骨架。 先把 1974 年第 4 题归入 combinatorics:组合结构题:先把对象翻成集合、图、排列或计数过程,抓住不变量、极端对象和双计数入口。 完整解答的主线是先翻译题设,提取一个不变量或标准构型;第二步用提示阶梯里的入口建立关键等式;第三步把剩余情形分完,并回到题目要求检查边界和等号。P4 的题位也给出节奏提示:P1/P4 多半从直接观察起步,P2/P5 需要一个中间引理,P3/P6 则要把两个看似分开的条件接到同一个结构上。