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番外 · 题谱 · 2007 · P6

2007 IMO Shortlist A6

代数 · P3/P6 · 压轴题

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 2007 A6 algebra

Let a1,a2,,a100a_{1}, a_{2}, \ldots, a_{100} be nonnegative real numbers such that a12+a22++a1002=1a_{1}^{2}+a_{2}^{2}+\ldots+a_{100}^{2}=1. Prove that a12a2+a22a3++a1002a1<1225a_{1}^{2} a_{2}+a_{2}^{2} a_{3}+\ldots+a_{100}^{2} a_{1}<\frac{12}{25} (Poland)

a1,a2,,a100a_{1}, a_{2}, \ldots, a_{100} 为非负实数,使得 a12+a22++a1002=1a_{1}^{2}+a_{2}^{2}+\ldots+a_{100}^{2}=1。证明 a12a2+a22a3++a1002a1<1225a_{1}^{2} a_{2}+a_{2}^{2} a_{3}+\ldots+a_{100}^{2} a_{1}<\frac{12}{25}(波兰)

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。2007 年 IMO Shortlist A6 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?