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番外 · 闲灯 / IMO Shortlist / A5 · algebra

2019 IMO Shortlist A5

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 2019 A5 algebra

Let x1,x2,,xnx_{1}, x_{2}, \ldots, x_{n} be different real numbers. Prove that 1inji1xixjxixj={0, if n is even 1, if n is odd \sum_{1 \leq i \leq n} \prod_{j \neq i} \frac{1-x_{i} x_{j}}{x_{i}-x_{j}}= \begin{cases}0, & \text { if } n \text { is even } \\ 1, & \text { if } n \text { is odd }\end{cases}

x1,x2,,xnx_{1}, x_{2}, \ldots, x_{n} 为不同的实数。证明 1inji1xixjxixj={0, if n 为偶数 1, if n 为奇数 \sum_{1 \leq i \leq n} \prod_{j \neq i} \frac{1-x_{i} x_{j}}{x_{i}-x_{j}}= \begin{cases}0, & \text { if } n \text { 为偶数 } \\ 1, & \text { if } n \text { 为奇数 }\end{cases}

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。2019 年 IMO Shortlist A5 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?