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番外 · 题谱 · 1996 · P6

1996 IMO 第 6 题

几何 / 组合 · P3/P6 · 超难题

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 P6 geometrycombinatorics

A6 (IRE) Let nn be an even positive integer. Prove that there exists a positive integer kk such that k=f(x)(x+1)n+g(x)(xn+1)k=f(x)(x+1)^{n}+g(x)\left(x^{n}+1\right) for some polynomials f(x),g(x)f(x), g(x) having integer coefficients. If k0k_{0} denotes the least such kk, determine k0k_{0} as a function of nn. A6 { }^{\prime} Let nn be an even positive integer. Prove that there exists a positive integer kk such that k=f(x)(x+1)n+g(x)(xn+1)k=f(x)(x+1)^{n}+g(x)\left(x^{n}+1\right) for some polynomials f(x),g(x)f(x), g(x) having integer coefficients. If k0k_{0} denotes the least such kk, show that k0=2qk_{0}=2^{q}, where qq is the odd integer determined by n=q2r,rNn=q 2^{r}, r \in \mathbb{N}. A6" Prove that for each positive integer nn, there exist polynomials f(x),g(x)f(x), g(x) having integer coefficients such that f(x)(x+1)2n+g(x)(x2n+1)=2.f(x)(x+1)^{2^{n}}+g(x)\left(x^{2^{n}}+1\right)=2 .

A6 (IRE) 令nn 为偶正整数。证明对于某些具有整数系数的多项式 f(x),g(x)f(x), g(x),存在正整数 kk,使得 k=f(x)(x+1)n+g(x)(xn+1)k=f(x)(x+1)^{n}+g(x)\left(x^{n}+1\right)。如果 k0k_{0} 表示最小的 kk,则将 k0k_{0} 确定为 nn 的函数。 A6 { }^{\prime}nn 为偶正整数。证明对于某些具有整数系数的多项式 f(x),g(x)f(x), g(x),存在正整数 kk,使得 k=f(x)(x+1)n+g(x)(xn+1)k=f(x)(x+1)^{n}+g(x)\left(x^{n}+1\right)。如果 k0k_{0} 表示最小这样的 kk,则证明 k0=2qk_{0}=2^{q},其中 qq 是由 n=q2r,rNn=q 2^{r}, r \in \mathbb{N} 确定的奇数整数。 A6" 证明对于每个正整数 nn,存在具有整数系数的多项式 f(x),g(x)f(x), g(x),使得 f(x)(x+1)2n+g(x)(x2n+1)=2f(x)(x+1)^{2^{n}}+g(x)\left(x^{2^{n}}+1\right)=2 。

提示 1

先标出所有固定量和会变化的点。

提示 2

尝试角追、相似、圆幂、面积比或坐标化中的一种。

提示 3

把关键等式还原成一个标准定理或一个可构造的辅助点。

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 6 题归入 geometry / combinatorics:几何结构题:先画出关键点线圆,寻找相似、角追、幂、面积或仿射变换中最稳定的量。 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。P6 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。

这题适合拿来练“先不看解答”的耐心:不要急着套大定理,先把题位、主题和题设中最硬的限制写成一行。1990 年以后的 P3/P6 在闲灯中单列为 extremely-hard,复盘时重点看关键引理从哪里冒出来。