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番外 · 闲灯 / Putnam 数学竞赛 / B2 · inequality

1986 Putnam B2

题面据 Putnam 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。 PDF:https://kskedlaya.org/putnam-archive/1986.pdf。

Putnam 1986 B2 inequality

Prove that there are only a finite number of possibilities for the

ordered triple T=(xy,yz,zx)T=(x-y,y-z,z-x), where x,y,zx,y,z are complex numbers

satisfying the simultaneous equations

$$

x(x-1)+2yz = y(y-1)+2zx = z(z-1)+2xy,

$$

and list all such triples TT.

证明只有有限种可能性

有序三元组 T=(xy,yz,zx)T=(x-y,y-z,z-x),其中 x,y,zx,y,z 是复数

满足联立方程组

$$

x(x-1)+2yz = y(y-1)+2zx = z(z-1)+2xy,

$$

并列出所有这样的三元组TT

提示 1

先猜等号形状,再看同次性、归一化和每一项的量纲。

提示 2

试着把式子拆成均值、柯西、凸性、重排或切线法可处理的块。

提示 3

最后检查等号条件和边界情形是否都与题设兼容。

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。1986 年 Putnam B2 可先归入不等式: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?