灯下 登录
番外 · 题谱 · 2021 · P1

2021 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 2021 A1 algebra

Let nn be an integer, and let AA be a subset of {0,1,2,3,,5n}\left\{0,1,2,3, \ldots, 5^{n}\right\} consisting of 4n+24 n+2 numbers. Prove that there exist a,b,cAa, b, c \in A such that a<b<ca<b<c and c+2a>3bc+2 a>3 b.

nn为整数,AA为由4n+24 n+2个数字组成的{0,1,2,3,,5n}\left\{0,1,2,3,\ldots, 5^{n}\right\}的子集。证明 A中存在中存在a, b, c \,使得 a<b<ca<b<cc+2a>3bc+2 a>3 b

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。2021 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?