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番外 · 题谱 · 1995 · P2

1995 IMO 第 2 题

代数 · P2/P5 · 中段题

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/1995/eng.pdf。本站于 2026-05-13 将 IMO 题谱生成范围校验至 2025 年。

IMO 1995 P2 algebra

A2 (SWE) Let aa and bb be nonnegative integers such that abc2a b \geq c^{2}, where cc is an integer. Prove that there is a number nn and integers x1,x2,,xn,y1,y2,,ynx_{1}, x_{2}, \ldots, x_{n}, y_{1}, y_{2}, \ldots, y_{n} such that i=1nxi2=a,i=1nyi2=b, and i=1nxiyi=c\sum_{i=1}^{n} x_{i}^{2}=a, \quad \sum_{i=1}^{n} y_{i}^{2}=b, \quad \text { and } \quad \sum_{i=1}^{n} x_{i} y_{i}=c

A2 (SWE) 令 aabb 为非负整数,使得 abc2a b \geq c^{2},其中 cc 为整数。证明存在数字 nn 和整数 x1,x2,,xn,y1,y2,,ynx_{1}, x_{2}, \ldots, x_{n}, y_{1}, y_{2}, \ldots, y_{n} 使得 i=1nxi2=a,i=1nyi2=b, 和 i=1nxiyi=c\sum_{i=1}^{n} x_{i}^{2}=a, \quad \sum_{i=1}^{n} y_{i}^{2}=b, \quad \text { 和 } \quad \sum_{i=1}^{n} x_{i} y_{i}=c

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

题面来自可核来源,本站补原创提示和解法骨架。 先把 1995 年第 2 题归入 algebra:代数结构题:先把变量、方程或多项式关系整理成少数几个不变量,再看对称性、单调性或根的分布。 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。P2 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。