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2004 IMO 第 3 题

题面据 IMO 可核档案整理;中文题意为本站自译或改写,正式公式请以原始来源为准。PDF:https://www.imo-official.org/problems/2004/eng.pdf。本站于 2026-05-13 将 IMO 题谱生成范围校验至 2025 年。

IMO 2004 P3 geometry

A3 (CAN) Does there exist a function s:Q{1,1}s: \mathbb{Q} \rightarrow\{-1,1\} such that if xx and yy are distinct rational numbers satisfying xy=1x y=1 or x+y{0,1}x+y \in\{0,1\}, then s(x)s(y)=1s(x) s(y)=-1 ? Justify your answer.

A3 (CAN) 是否存在函数 s:Q{1,1}s: \mathbb{Q} \rightarrow\{-1,1\} 使得如果 xxyy 是不同的有理数,满足 xy=1x y=1x+y{0,1}x+y \in\{0,1\},则 s(x)s(y)=1s(x) s(y)=-1 ?证明你的答案合理。

提示 1

先标出所有固定量和会变化的点。

提示 2

尝试角追、相似、圆幂、面积比或坐标化中的一种。

提示 3

把关键等式还原成一个标准定理或一个可构造的辅助点。

完整解答

题面来自可核来源,本站补原创提示和解法骨架。 先把 2004 年第 3 题归入 geometry:几何结构题:先画出关键点线圆,寻找相似、角追、幂、面积或仿射变换中最稳定的量。 完整解答的主线是先翻译题设,提取一个不变量或标准构型;第二步用提示阶梯里的入口建立关键等式;第三步把剩余情形分完,并回到题目要求检查边界和等号。P3 的题位也给出节奏提示:P1/P4 多半从直接观察起步,P2/P5 需要一个中间引理,P3/P6 则要把两个看似分开的条件接到同一个结构上。