易混 2025 年贵州预赛 · P006274
圆周的邻接条件并不总能通过同一种均分策略达到极值。互异整数不能把两个邻居压成同一个数;非负质量则允许大量零项,稀疏支撑反而可能同时实现各步取等。
前题抓最大整数可用的不同邻数数量给上界,并用大小交错的全排列实现;后题先把循环分式改成相邻乘积界,偶环二部结构和零变量共同决定可达构型。
设非负实数 满足 ,则
的最小值为。
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
先独立尝试,再展开工具说明与想法来源。
非负项的部分和不超过总和。将偶环分成奇偶两组后,每个相邻积恰出现于两组总和的乘积展开中;两组和为一时,乘积至多为四分之一,来自平方差非负。
想法从哪来:若把所有变量都取平均,未必找到循环式的最小值;先试只有相邻两项非零,能看出目标下界可能来自零与二分之一这两个局部值。于是寻找在这两个位置接触倒数曲线的直线。比较倒数与“一减变量”后,差恰好分解成非负的平方因子,分式和就下降为相邻乘积和的问题。 相邻乘积仍有循环结构,但指标个数是偶数,奇数位与偶数位可以分成两组,连最后与第一项也跨组。非负性允许把这些相邻乘积扩充到两组所有交叉乘积,再用两组总和固定控制上界。最后让最初试出的稀疏配置同时满足每一步等号。
分母与下一个变量相连。先找单变量切线型下界 ,可把分式和化为 ; 指标个数为偶数,随后用奇偶二部划分控制相邻乘积和。
对任意 ,
令 ,则
记
因为循环相邻的两个指标一奇一偶,且各项非负,
所以原式不小于 。
取 ,其余 ,原式为
故最小值为
标量不等式的等号条件为 或 ;所给构造中每个非零分子对应的后继变量恰满足该条件。 又 为偶数,末项 也确实跨越奇偶两组。
循环分式和常先对倒数部分作能与总和条件配合的线性下界。本题再利用偶环的二部结构, 把所有相邻积嵌入“奇数位总和乘偶数位总和”,最后由定和乘积最值得到尖锐常数。
发现1/(1+4t²)≥1−t的支撑不等式后,还需把偶数环邻项积纳入奇偶两组乘积,并使两层等号同时成立。
易混 2025 年贵州预赛 · P006274
圆周的邻接条件并不总能通过同一种均分策略达到极值。互异整数不能把两个邻居压成同一个数;非负质量则允许大量零项,稀疏支撑反而可能同时实现各步取等。
前题抓最大整数可用的不同邻数数量给上界,并用大小交错的全排列实现;后题先把循环分式改成相邻乘积界,偶环二部结构和零变量共同决定可达构型。
已记下,谢谢!