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番外 · 闲灯 / IMO Shortlist / A6 · algebra

2013 IMO Shortlist A6

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 2013 A6 algebra

Let m0m \neq 0 be an integer. Find all polynomials P(x)P(x) with real coefficients such that (x3mx2+1)P(x+1)+(x3+mx2+1)P(x1)=2(x3mx+1)P(x)\left(x^{3}-m x^{2}+1\right) P(x+1)+\left(x^{3}+m x^{2}+1\right) P(x-1)=2\left(x^{3}-m x+1\right) P(x) for all real numbers xx.

m0m \neq 0 为整数。查找所有实数系数满足 (x3mx2+1)P(x+1)+(x3+mx2+1)P(x1)=2(x3mx+1)P(x)\left(x^{3}-m x^{2}+1\right) P(x+1)+\left(x^{3}+m x^{2}+1\right) P(x-1)=2\left(x^{3}-m x+1\right) P(x) 对于所有实数 xx 的多项式 P(x)P(x)

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。2013 年 IMO Shortlist A6 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?