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番外 · 题谱 · 2016 · P1

2016 IMO Shortlist A1

代数 · P1/P4 · 起手题

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 2016 A1 algebra

Let a,ba, b and cc be positive real numbers such that min{ab,bc,ca}1\min \{a b, b c, c a\} \geq 1. Prove that (a2+1)(b2+1)(c2+1)3(a+b+c3)2+1\sqrt[3]{\left(a^{2}+1\right)\left(b^{2}+1\right)\left(c^{2}+1\right)} \leq\left(\frac{a+b+c}{3}\right)^{2}+1

aba、bcc 为正实数,使得 min{ab,bc,ca}1\min \{a b, b c, c a\} \geq 1。证明 (a2+1)(b2+1)(c2+1)3(a+b+c3)2+1\sqrt[3]{\left(a^{2}+1\right)\left(b^{2}+1\right)\left(c^{2}+1\right)} \leq\left(\frac{a+b+c}{3}\right)^{2}+1

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。2016 年 IMO Shortlist A1 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?