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/2008/eng.pdf。本站于 2026-05-13 将 IMO 题谱生成范围校验至 2025 年。
Let and be positive integers with and an even number. There are lamps labelled 1, 2, ..., each of which can be either on or off. Initially all the lamps are off. We consider sequences of steps: at each step one of the lamps is switched (from on to off or from off to on). Let be the number of such sequences consisting of steps and resulting in the state where lamps 1 through are all on, and lamps through are all off. Let be number of such sequences consisting of steps, resulting in the state where lamps 1 through are all on, and lamps through are all off, but where none of the lamps through is ever switched on. Determine .
令 和 为正整数,其中 和 为偶数。有 灯,标记为 1、2、...、,每个灯都可以打开或关闭。最初所有灯都关闭。我们考虑步骤顺序:每一步都会切换一盏灯(从开到关或从关到开)。令 为由 个步骤组成的此类序列的数量,并导致灯 1 到 全部打开,而灯 到 全部关闭。令 为由 个步骤组成的此类序列的数量,导致灯 1 到 全部打开,灯 到 全部关闭,但 到 中没有一个灯打开。确定 。
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
题面来自可核来源,本站补原创提示和解法骨架。 先把 2008 年第 5 题归入 inequality:不等式题:先判断等号形状,再选用均值、柯西、凸性、重排或归一化,把表达式压成可控的标准型。 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。P5 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。