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。
The sequence is defined by and for . Consider the set of ordered pairs for which there is a finite set of positive integers such that . Prove that there exist real numbers and with the following property: An ordered pair of nonnegative integers satisfies the inequality if and only if . N. B. A sum over the elements of the empty set is assumed to be 0 . (Russia)
对于 ,序列 由 和 定义。考虑有序对 的集合 ,其中存在正整数的有限集合 ,使得 。证明存在实数 和 ,且具有以下性质:有序非负整数对 满足不等式 当且仅当 。注意:假设空集元素的总和为 0 。 (俄罗斯)
提示 1
先把题面里的关系改写成一个干净的代数对象。
提示 2
寻找不变量、对称式或一个可以降次数的替换。
提示 3
最后用判别式、因式分解、单调性或构造把所有可能排完。
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。2006 年 IMO Shortlist A3 可先归入代数: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?