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

2006 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 2006 P1 number-theory

Let a1,a2,,aka_1,a_2,\ldots,a_k be real numbers and a1+a2++ak=0a_1+a_2+\ldots+a_k=0 . Prove that

max1ikai2k3((a1a2)2+(a2a3)2++(ak1ak)2).\max_{1\leq i \leq k} a_i^2 \leq \frac{k}{3} \left( (a_1-a_2)^2+(a_2-a_3)^2+\cdots +(a_{k-1}-a_k)^2\right).

a1,a2,,aka_1,a_2,\ldots,a_k 为实数, a1+a2++ak=0a_1+a_2+\ldots+a_k=0 。证明

max1ikai2k3((a1a2)2+(a2a3)2++(ak1ak)2)\max_{1\leq i \leq k} a_i^2 \leq \frac{k}{3} \left( (a_1-a_2)^2+(a_2-a_3)^2+\cdots +(a_{k-1}-a_k)^2\right)。

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 2006 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。