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番外 · 题谱 · 2004 · P2

2004 IMO Shortlist S02

不等式 · P2/P5 · 中段题

题面据 IMO Shortlist 可核档案整理;中文题意为本站自译,公式请以原始来源为准。

IMO Shortlist 2004 S02 inequality

Let a0a_0 , a1a_1 , a2a_2 , ... be an infinite sequence of real numbers satisfying the equation an=an+1an+2a_n=\left|a_{n+1}-a_{n+2}\right| for all n0n\geq 0 , where a0a_0 and a1a_1 are two different positive reals.

Can this sequence a0a_0 , a1a_1 , a2a_2 , ... be bounded?

*Proposed by Mihai Bălună, Romania*

a0a_0 , a1a_1 , a2a_2 , ... 为无限实数序列,对于所有 n0n\geq 0 满足方程 an=an+1an+2a_n=\left|a_{n+1}-a_{n+2}\right| ,其中 a0a_0a1a_1 是两个不同的正实数。

这个序列 a0a_0 , a1a_1 , a2a_2 , ... 可以有界吗?

*由罗马尼亚 Mihai Băluă 提出*

提示 1

先猜等号形状,再看同次性、归一化和每一项的量纲。

提示 2

试着把式子拆成均值、柯西、凸性、重排或切线法可处理的块。

提示 3

最后检查等号条件和边界情形是否都与题设兼容。

完整解答

这页先给题面、题型和提示阶梯,完整证明留给读者逐步展开。2004 年 IMO Shortlist S02 可先归入不等式:第一步把题设翻成对象、条件、目标三行;第二步沿提示寻找不变量、标准构型或关键变形;第三步补齐边界情形,并回到题目原要求核对。

这题适合先独立想一轮再打开提示。不要急着搜索完整解答,先问自己:题面里最硬的限制是哪一句?