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。
Let be a finite sequence of real numbers. For each , from the sequence we construct a new sequence in the following way. 1. We choose a partition , where and are two disjoint sets, such that the expression attains the smallest possible value. (We allow the sets or to be empty; in this case the corresponding sum is 0 .) If there are several such partitions, one is chosen arbitrarily. 2. We set , where if , and if . Prove that for some , the sequence contains an element such that . (Iran)
令 为有限实数序列。对于每个,从序列,我们按以下方式构造一个新序列。 1. 我们选择一个分区 ,其中 和 是两个不相交的集合,使得表达式 获得尽可能小的值。 (我们允许集合 或 为空;在这种情况下,相应的总和为 0 。)如果有多个这样的分区,则任意选择一个。 2. 我们设置,其中如果则,如果则。证明对于某些 ,序列 包含元素 ,使得 。 (伊朗)
提示 1
先决定对象是什么:集合、图、排列、颜色、路径,还是一次操作后的状态。
提示 2
找一个极端对象、双计数式、不变量,或把限制转成图上的局部条件。
提示 3
把局部限制累加成全局矛盾,或给出覆盖全部情形的构造。
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 C4 可先归入组合: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?