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。
A magician intends to perform the following trick. She announces a positive integer , along with real numbers , to the audience. A member of the audience then secretly chooses a polynomial of degree with real coefficients, computes the values , and writes down these values on the blackboard in non-decreasing order. After that the magician announces the secret polynomial to the audience. Can the magician find a strategy to perform such a trick? (Luxembourg)
魔术师打算表演以下魔术。她向观众宣布一个正整数 以及 实数 。然后,一名观众秘密选择一个实数系数为 的多项式 ,计算 的 值,并以非递减顺序将这 值写在黑板上。之后魔术师向观众宣布秘密多项式。魔术师能找到表演这种魔术的策略吗? (卢森堡)
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。2020 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?