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番外 · 题谱 · 2007 · P8

2007 Putnam B2

不等式 · P3/P6 · 压轴题

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/2007.pdf。

Putnam 2007 B2 inequality

Suppose that f:[0,1]Rf: [0,1] \to \mathbb{R} has a continuous derivative

and that 01f(x)dx=0\int_0^1 f(x)\,dx = 0. Prove that for every α(0,1)\alpha \in (0,1),

$$

\left| \int_0^\alpha f(x)\,dx \right| \leq \frac{1}{8} \max_{0 \leq x

\leq 1} |f'(x)|.

$$

假设 f:[0,1]Rf: [0,1] \to \mathbb{R} 具有连续导数

01f(x)dx=0\int_0^1 f(x)\,dx = 0。证明对于每个 α(0,1)\alpha \in (0,1)

$$

\左| \int_0^\alpha f(x)\,dx \right| \leq \frac{1}{8} \max_{0 \leq x

\leq 1} |f'(x)|。

$$

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。2007 年 Putnam B2 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?