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第5题

给定一副 n>1n>1 张的牌。每张牌上写有一个正整数。这副牌具有如下性质:任意两张牌上数字的算术平均值,也等于某个由一张或多张牌组成的集合上数字的几何平均值。对于哪些 nn,能推出牌上的数字全部相等?
第 8/8 步:矛盾与结论
通俗地说

极大反例不可能存在。

x=(∏r=1mair)1/m≤ak<xx=\left(\prod_{r=1}^{m}a_{i_r}\right)^{1/m}\le a_k\lt x
详细分析

不超过 aka_k 的数的几何平均至多为 aka_k,这与 x>akx>a_k 矛盾。因此所有牌相等,对每个 n>1n>1 结论都成立。