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番外 · 题谱 · 1996 · P2

1996 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/1996/eng.pdf。本站于 2026-05-13 将 IMO 题谱生成范围校验至 2025 年。

IMO 1996 P2 algebra

A2 (IRE) Let a1a2ana_{1} \geq a_{2} \geq \cdots \geq a_{n} be real numbers such that a1k+a2k++ank0a_{1}^{k}+a_{2}^{k}+\cdots+a_{n}^{k} \geq 0 for all integers k>0k>0. Let p=max{a1,,an}p=\max \left\{\left|a_{1}\right|, \ldots,\left|a_{n}\right|\right\}. Prove that p=a1p=a_{1} and that (xa1)(xa2)(xan)xna1n\left(x-a_{1}\right)\left(x-a_{2}\right) \cdots\left(x-a_{n}\right) \leq x^{n}-a_{1}^{n} for all x>a1x>a_{1}.

A2 (IRE) 设 a1a2ana_{1} \geq a_{2} \geq \cdots \geq a_{n} 为实数,使得 a1k+a2k++ank0a_{1}^{k}+a_{2}^{k}+\cdots+a_{n}^{k} \geq 0 对于所有整数 k>0k>0 为实数。令 p=max{a1,,an}p=\max \left\{\left|a_{1}\right|, \ldots,\left|a_{n}\right|\right\}。证明 p=a1p=a_{1}(xa1)(xa2)(xan)xna1n\left(x-a_{1}\right)\left(x-a_{2}\right) \cdots\left(x-a_{n}\right) \leq x^{n}-a_{1}^{n} 对于所有 x>a1x>a_{1}

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 1996 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。