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番外 · 题谱 · 2014 · P5

2014 IMO Shortlist A5

代数 · 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 2014 A5 algebra

Consider all polynomials P(x)P(x) with real coefficients that have the following property: for any two real numbers xx and yy one has y2P(x)2x if and only if x2P(y)2y\left|y^{2}-P(x)\right| \leq 2|x| \quad \text { if and only if } \quad\left|x^{2}-P(y)\right| \leq 2|y| Determine all possible values of P(0)P(0).

考虑所有具有实数系数的多项式 P(x)P(x) 具有以下属性:对于任意两个实数 xxyy,其中一个有 y2P(x)2x 当且仅当 x2P(y)2y\left|y^{2}-P(x)\right| \leq 2|x| \quad \text { 当且仅当 } \quad\left|x^{2}-P(y)\right| \leq 2|y| Determine all possible values of P(0)P(0).

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。2014 年 IMO Shortlist A5 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?