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1992 USAMO 第 5 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 1992 P5 inequality

Let P(z)\, P(z) \, be a polynomial with complex coefficients which is of degree 1992\, 1992 \, and has distinct zeros. Prove that there exist complex numbers a1,a2,,a1992\, a_1, a_2, \ldots, a_{1992} \, such that P(z)\, P(z) \, divides the polynomial (((za1)2a2)2a1991)2a1992\left( \cdots \left( (z-a_1)^2 - a_2 \right)^2 \cdots - a_{1991} \right)^2 - a_{1992}.

P(z)\, P(z) \, 为具有复系数的多项式,其次数为 1992\, 1992 \, 并且具有不同的零点。证明存在复数 a1,a2,,a1992\, a_1, a_2, \ldots, a_{1992} \, 使得 P(z)\, P(z) \, 除多项式 (((za1)2a2)2a1991)2a1992\left( \cdots \left( (z-a_1)^2 - a_2 \right)^2 \cdots - a_{1991} \right)^2 - a_{1992}

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。1992 年 USAMO P5 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?