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番外 · 闲灯 / IMO Shortlist / A3 · algebra

2012 IMO Shortlist A3

题面据 IMO Shortlist 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。

IMO Shortlist 2012 A3 algebra

Let a2,,ana_{2}, \ldots, a_{n} be n1n-1 positive real numbers, where n3n \geq 3, such that a2a3an=1a_{2} a_{3} \cdots a_{n}=1. Prove that (1+a2)2(1+a3)3(1+an)n>nn.\left(1+a_{2}\right)^{2}\left(1+a_{3}\right)^{3} \cdots\left(1+a_{n}\right)^{n}>n^{n} .

a2,,ana_{2}, \ldots, a_{n}n1n-1 正实数,其中 n3n \geq 3,使得 a2a3an=1a_{2} a_{3} \cdots a_{n}=1。证明 (1+a2)2(1+a3)3(1+an)n>nn\left(1+a_{2}\right)^{2}\left(1+a_{3}\right)^{3} \cdots\left(1+a_{n}\right)^{n}>n^{n} 。

提示 1

先把题面里的关系改写成一个干净的代数对象。

提示 2

寻找不变量、对称式或一个可以降次数的替换。

提示 3

最后用判别式、因式分解、单调性或构造把所有可能排完。

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。2012 年 IMO Shortlist A3 可先归入代数: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?