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番外 · 闲灯 / 中国数学奥林匹克 / P1 · number-theory

1995 CMO 第 1 题

题面据中国数学奥林匹克 / AoPS 可核档案整理;中文题意为本站自译,英文行为来源英译摘要,公式请以原始来源为准。

CMO 1995 P1 number-theory

Let a1,a2,,an;b1,b2,,bn(n3)a_1,a_2,\cdots ,a_n; b_1,b_2,\cdots ,b_n (n\ge 3) be real numbers satisfying the following conditions:

(1) a1+a2++an=b1+b2++bna_1+a_2+\cdots +a_n= b_1+b_2+\cdots +b_n ;

(2) 0<a1=a2,ai+ai+1=ai+20<a_1=a_2, a_i+a_{i+1}=a_{i+2} ( i=1,2,,n2i=1,2,\cdots ,n-2 );

(3) 0<b1b2,bi+bi+1bi+20<b_1\le b_2, b_i+b_{i+1}\le b_{i+2} ( i=1,2,,n2i=1,2,\cdots ,n-2 ).

Prove that an1+anbn1+bna_{n-1}+a_n\le b_{n-1}+b_n .

a1,a2,,an;b1,b2,,bn(n3)a_1,a_2,\cdots ,a_n; b_1,b_2,\cdots ,b_n (n\ge 3) 是满足以下条件的实数:

(1) a1+a2++an=b1+b2++bna_1+a_2+\cdots +a_n= b_1+b_2+\cdots +b_n ;

(2) 0<a1=a2,ai+ai+1=ai+20<a_1=a_2, a_i+a_{i+1}=a_{i+2} ( i=1,2,,n2i=1,2,\cdots ,n-2 );

(3) 0<b1b2,bi+bi+1bi+20<b_1\le b_2, b_i+b_{i+1}\le b_{i+2} ( i=1,2,,n2i=1,2,\cdots ,n-2 )。

证明 an1+anbn1+bna_{n-1}+a_n\le b_{n-1}+b_n

提示 1

先看模小素数、最大公因数或整除链。

提示 2

把整数条件转成同余方程或 p 进指数比较。

提示 3

若要存在性,用构造;若要唯一性,用最小反例或下降。

完整解答

题面已直接收录。先把 1995 年 CMO 第 1 题的条件整理成对象、关系、目标三部分;再沿提示寻找不变量、标准构型或关键变形;最后补齐边界情形,并回到原题要求核对。