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番外 · 题谱 · 2000 · P1

2000 Putnam A1

不等式 · P1/P4 · 起手题

题面据 Putnam 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。 PDF:https://kskedlaya.org/putnam-archive/2000.pdf。

Putnam 2000 A1 inequality

Let AA be a positive real number. What are the possible values of

j=0xj2\sum_{j=0}^\infty x_j^2, given that x0,x1,x_0,x_1,\ldots are positive

numbers

for which j=0xj=A\sum_{j=0}^\infty x_j=A?

AA 为正实数。可能的值有哪些

j=0xj2\sum_{j=0}^\infty x_j^2,假设 x0,x1,x_0,x_1,\ldots 为正

数字

对于 j=0xj=A\sum_{j=0}^\infty x_j=A

提示 1

先猜等号形状,再看同次性、归一化和每一项的量纲。

提示 2

试着把式子拆成均值、柯西、凸性、重排或切线法可处理的块。

提示 3

最后检查等号条件和边界情形是否都与题设兼容。

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。2000 年 Putnam A1 可先归入不等式: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?