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番外 · 题谱 · 2017 · P6

2017 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/2017/eng.pdf。本站于 2026-05-13 将 IMO 题谱生成范围校验至 2025 年。

IMO 2017 P6 geometrycombinatorics

An irreducible lattice point is an ordered pair of integers (x,y)(x, y) satisfying gcd(x,y)=1\gcd (x, y) = 1 . Prove that if SS is a finite set of irreducible lattice points then there exists a nonconstant homogeneous polynomial f(x,y)f(x, y) with integer coefficients such that f(x,y)=1f(x, y) = 1 for each (x,y)S(x, y) \in S .

不可约格点是一对有序整数 (x,y)(x, y) 满足 gcd(x,y)=1\gcd (x, y) = 1 。证明如果 SS 是不可约格点的有限集,则存在一个非常数齐次多项式 f(x,y)f(x, y) ,其整数系数使得对于每个 (x,y)S(x, y) \in Sf(x,y)=1f(x, y) = 1

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 2017 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。