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番外 · 闲灯 / 美国数学奥林匹克 / P3 · number-theory

1980 USAMO 第 3 题

题面据 USAMO 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。

USAMO 1980 P3 number-theory

A+B+CA + B + C is an integral multiple of π\pi. x,y,x, y, and zz are real numbers. If xsin(A)+ysin(B)+zsin(C)=x2sin(2A)+y2sin(2B)+z2sin(2C)=0x\sin(A)+y\sin(B)+z\sin(C)=x^2\sin(2A)+y^2\sin(2B)+z^2\sin(2C)=0, show that xnsin(nA)+ynsin(nB)+znsin(nC)=0x^n\sin(nA)+y^n \sin(nB) +z^n \sin(nC)=0 for any positive integer nn.

A+B+CA + B + Cπ\pi 的整数倍。 xyx、y、zz 是实数。如果 xsin(A)+ysin(B)+zsin(C)=x2sin(2A)+y2sin(2B)+z2sin(2C)=0x\sin(A)+y\sin(B)+z\sin(C)=x^2\sin(2A)+y^2\sin(2B)+z^2\sin(2C)=0,则表明对于任何正整数 nnxnsin(nA)+ynsin(nB)+znsin(nC)=0x^n\sin(nA)+y^n \sin(nB) +z^n \sin(nC)=0

提示 1

先看同余、整除、最大公因数和 p 进赋值。

提示 2

把整数条件转成同余方程、指数比较或下降过程。

提示 3

若要存在性,用构造;若要唯一性,用最小反例、无限下降或模限制。

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。1980 年 USAMO P3 可先归入数论: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?