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/2021/eng.pdf。本站于 2026-05-13 将 IMO 题谱生成范围校验至 2025 年。
Two squirrels, Bushy and Jumpy, have collected 2021 walnuts for the winter. Jumpy numbers the walnuts from 1 through 2021, and digs 2021 little holes in a circular pattern in the ground around their favourite tree. The next morning Jumpy notices that Bushy had placed one walnut into each hole, but had paid no attention to the numbering. Unhappy, Jumpy decides to reorder the walnuts by performing a sequence of 2021 moves. In the th move, Jumpy swaps the positions of the two walnuts adjacent to walnut .
Prove that there exists a value of such that, on the th move, Jumpy swaps some walnuts and such that .
两只松鼠 Bushy 和 Jumpy 收集了 2021 年过冬的核桃。 Jumpy 将核桃从 1 编号到 2021 年,并在他们最喜欢的树周围的地面上挖了 2021 个圆形小洞。第二天早上,跳跃注意到布希在每个洞里都放了一个核桃,但没有注意编号。跳跳不高兴,决定通过执行一系列 2021 年的动作来重新排列核桃。在第 步中,Jumpy 交换了与核桃 相邻的两个核桃的位置。
证明存在 的值,使得在第 步时,Jumpy 交换一些核桃 和 ,使得 。
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 2021 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。