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番外 · 题谱 · 2022 · P1

2022 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 2022 A1 algebra

Let (an)n1\left(a_{n}\right)_{n \geq 1} be a sequence of positive real numbers with the property that (an+1)2+anan+2an+an+2\left(a_{n+1}\right)^{2}+a_{n} a_{n+2} \leq a_{n}+a_{n+2} for all positive integers nn. Show that a20221a_{2022} \leq 1. (Nigeria)

(an)n1\left(a_{n}\right)_{n \geq 1} 为正实数序列,其属性为 (an+1)2+anan+2an+an+2\left(a_{n+1}\right)^{2}+a_{n} a_{n+2} \leq a_{n}+a_{n+2} 对于所有正整数 nn。显示 a20221a_{2022} \leq 1。 (尼日利亚)

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。2022 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?