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番外 · 闲灯 / 中国数学奥林匹克 / P4 · combinatorics

2002 CMO 第 4 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 2002 P4 combinatorics

For every four points P1,P2,P3,P4P_{1},P_{2},P_{3},P_{4} on the plane, find the minimum value of 1 i<j 4PiPjmin1 i<j 4(PiPj)\frac{\sum_{1\le\ i<j\le\ 4}P_{i}P_{j}}{\min_{1\le\ i<j\le\ 4}(P_{i}P_{j})} .

对于平面上的每四个点 P1,P2,P3,P4P_{1},P_{2},P_{3},P_{4},求 1 i<j 4PiPjmin1 i<j 4(PiPj)\frac{\sum_{1\le\ i<j\le\ 4}P_{i}P_{j}}{\min_{1\le\ i<j\le\ 4}(P_{i}P_{j})} 的最小值。

提示 1

先决定要数什么对象,或把关系画成图。

提示 2

找一个极端对象、双计数式或不变量。

提示 3

把局部限制累加成全局矛盾或构造。

完整解答

题面已直接收录。先把 2002 年 CMO 第 4 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。

CMO 题适合作为中文竞赛语感训练:先辨清题型,再把条件改写成一句可操作的话。