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番外 · 题谱 · 2018 · P6

2018 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 2018 A6 algebra

Let m,n2m, n \geq 2 be integers. Let f(x1,,xn)f\left(x_{1}, \ldots, x_{n}\right) be a polynomial with real coefficients such that f(x1,,xn)=x1++xnm for every x1,,xn{0,1,,m1}f\left(x_{1}, \ldots, x_{n}\right)=\left\lfloor\frac{x_{1}+\ldots+x_{n}}{m}\right\rfloor \text { for every } x_{1}, \ldots, x_{n} \in\{0,1, \ldots, m-1\} Prove that the total degree of ff is at least nn. (Brazil)

m,n2m, n \geq 2 为整数。令 f(x1,,xn)f\left(x_{1}, \ldots, x_{n}\right) 为具有实数系数的多项式,使得 f(x1,,xn)=x1++xnm 对于每 x1,,xn{0,1,,m1}f\left(x_{1}, \ldots, x_{n}\right)=\left\lfloor\frac{x_{1}+\ldots+x_{n}}{m}\right\rfloor \text { 对于每 } x_{1}, \ldots, x_{n} \in\{0,1, \ldots, m-1\}证明ff的总度数至少为nn。 (巴西)

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。2018 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?