IMO 2026
6 problems with complete solutions · Official problem paper (PDF)
Problem 1
There are 2026 integers greater than 1 written on a blackboard, not necessarily different. In a move, Confucius chooses two integers \(m>1\) and \(n>1\) from different places on the blackboard and replaces these two integers with \[ \gcd(m,n)\qquad\text{and}\qquad\frac{\operatorname{lcm}(m,n)}{\gcd(m,n)}. \] He continues to make moves while it is possible to do so.
(a) Prove that, regardless of the choices of Confucius, after finitely many moves, exactly one integer \(M\) on the blackboard is greater than 1.
(b) Prove that the value of \(M\) does not depend on the choices of Confucius.
(Note that \(\gcd(x,y)\) denotes the greatest common divisor of positive integers \(x\) and \(y\), and \(\operatorname{lcm}(x,y)\) denotes the least common multiple of \(x\) and \(y\).)
Problem 2
Let \(ABC\) be a triangle and let points \(M\) and \(N\) be the midpoints of sides \(AB\) and \(AC\), respectively. Let points \(K\) and \(L\) be chosen strictly inside triangles \(BMC\) and \(BNC\), respectively, such that \(K\) lies strictly inside triangle \(ABL\) and \(L\) lies strictly inside triangle \(AKC\). Suppose that \[ \angle KBA=\angle ACL,\qquad \angle LBK=\angle LNC,\qquad\text{and}\qquad \angle LCK=\angle BMK. \] Let \(O\) be the circumcentre of triangle \(AKL\). Prove that \(OM=ON\).
Problem 3
Let \(n\) be a positive integer. Liu Bang and Xiang Yu have a stick of length 1 and want to divide it between themselves. Liu marks at most \(n\) points on the stick, and then Xiang marks at most \(n\) points on the stick. The marked points are distinct. Then, the stick is cut at all marked points, creating a number of pieces. Afterwards, they take turns claiming any unclaimed piece of the stick, with Liu going first. Each player's goal is to maximise the total length of their own pieces.
For each \(n\), determine the largest value \(c\) such that Liu may guarantee a total length of at least \(c\), regardless of Xiang's play.
Problem 4
Shan-Yu and Mulan are playing a game. Let \(\theta\) be an angle with \(0^\circ<\theta<180^\circ\) known to both players. Initially, Shan-Yu makes a paper triangle \(\mathcal T\) with measurements of his choice. Then, they repeatedly perform the following steps:
- If \(\mathcal T\) has at least one angle measuring exactly \(\theta\), then the game stops and Mulan wins.
- Otherwise, Mulan chooses a point \(P\) on the perimeter of \(\mathcal T\), different from its three vertices. She then makes a straight cut from \(P\) to the opposite vertex of \(\mathcal T\), splitting it into two triangles.
- Shan-Yu discards one of the two triangles. The remaining triangle becomes the new \(\mathcal T\).
For which real values of \(\theta\) can Mulan guarantee her victory in finitely many steps, no matter how Shan-Yu plays?
Problem 5
Let \(\mathbb R_{>0}\) be the set of positive real numbers. Determine all functions \(f\colon\mathbb R_{>0}\to\mathbb R_{>0}\) such that \[ \sqrt{\frac{x^2+f(y)^2}{2}}\ \ge\ \frac{f(x)+y}{2}\ \ge\ \sqrt{x f(y)} \] for every \(x,y\in\mathbb R_{>0}\).
Problem 6
Let \(a_1,a_2,a_3,\ldots\) be an infinite sequence of positive integers greater than 1. Suppose that for all positive integers \(n\), the number \(a_{n+1}\) is the smallest positive integer greater than \(a_n\) such that \(\gcd(a_{n+1},a_i)>1\) for every \(i=1,2,\ldots,n\). Prove that there exist positive integers \(T\) and \(L\) such that \[ a_{n+T}=a_n+L \] for every positive integer \(n\).
(Note that \(\gcd(x,y)\) denotes the greatest common divisor of positive integers \(x\) and \(y\).)
IMO 2026
6 Aufgaben mit vollständigen Lösungen · Offizielles Aufgabenblatt (PDF)
Aufgabe 1
Auf einer Tafel stehen 2026 (nicht notwendigerweise verschiedene) ganze Zahlen, die größer als 1 sind. Ein Zug besteht darin, dass Konfuzius zwei Zahlen \(m>1\) und \(n>1\) wählt, die an verschiedenen Stellen auf der Tafel stehen, und diese durch \[ \operatorname{ggT}(m,n)\qquad\text{und}\qquad\frac{\operatorname{kgV}(m,n)}{\operatorname{ggT}(m,n)} \] ersetzt. Solange es möglich ist, führt er Züge aus.
(a) Man beweise, dass nach endlich vielen Zügen genau eine Zahl \(M\) auf der Tafel steht, die größer als 1 ist, unabhängig von der Wahl von Konfuzius’ Zügen.
(b) Man beweise, dass \(M\) nicht davon abhängt, wie Konfuzius seine Züge wählt.
(Dabei bezeichnet \(\operatorname{ggT}(x,y)\) den größten gemeinsamen Teiler der positiven ganzen Zahlen \(x\) und \(y\) sowie \(\operatorname{kgV}(x,y)\) das kleinste gemeinsame Vielfache von \(x\) und \(y\).)
Aufgabe 2
Sei \(ABC\) ein Dreieck und seien \(M\) und \(N\) die Mittelpunkte der Seiten \(AB\) bzw. \(AC\). Die Punkte \(K\) und \(L\) seien so im Inneren der Dreiecke \(BMC\) bzw. \(BNC\) gewählt, dass \(K\) im Inneren des Dreiecks \(ABL\) sowie \(L\) im Inneren des Dreiecks \(AKC\) liegt. Außerdem gelte \[ \angle KBA=\angle ACL,\qquad \angle LBK=\angle LNC\qquad\text{und}\qquad \angle LCK=\angle BMK. \] Sei \(O\) der Umkreismittelpunkt des Dreiecks \(AKL\). Man zeige, dass \(OM=ON\).
Aufgabe 3
Sei \(n\) eine positive ganze Zahl. Liu Bang und Xiang Yu möchten einen Stab der Länge 1 untereinander aufteilen. Liu markiert höchstens \(n\) Punkte auf dem Stab. Danach markiert Xiang höchstens \(n\) Punkte auf dem Stab. Dabei müssen die markierten Punkte paarweise verschieden sein. Nun wird der Stab an den markierten Punkten zerschnitten, wodurch er in Stücke zerteilt wird. Anschließend nehmen die beiden abwechselnd jeweils ein Stück, wobei Liu beginnt. Dabei möchte jeder Spieler die Gesamtlänge seiner Stücke maximieren. Für jedes \(n\) bestimme man das größte \(c\), sodass Liu garantiert eine Gesamtlänge von mindestens \(c\) erreichen kann, unabhängig davon, wie Xiang spielt.
Aufgabe 4
Shan-Yu und Mulan spielen ein Spiel. Sei \(\vartheta\) ein Winkel mit \(0^\circ<\vartheta<180^\circ\), der beiden bekannt ist. Zu Beginn fertigt Shan-Yu ein Papierdreieck \(\mathcal T\) mit Abmessungen seiner Wahl an. Danach führen die beiden wiederholt die folgenden Schritte aus:
- Falls \(\mathcal T\) mindestens einen Innenwinkel der Größe \(\vartheta\) hat, endet das Spiel und Mulan gewinnt.
- Andernfalls wählt Mulan einen Punkt \(P\) auf dem Rand von \(\mathcal T\), der von den drei Eckpunkten verschieden ist. Danach zerschneidet sie das Dreieck durch einen geraden Schnitt von \(P\) zum gegenüberliegenden Eckpunkt von \(\mathcal T\) in zwei Teildreiecke.
- Shan-Yu entfernt eines der beiden Teildreiecke. Das andere Teildreieck wird das neue \(\mathcal T\).
Für welche reellen \(\vartheta\) kann Mulan garantiert in endlich vielen Schritten gewinnen, unabhängig davon, wie Shan-Yu spielt?
Aufgabe 5
Es bezeichne \(\mathbb R_{>0}\) die Menge der positiven reellen Zahlen. Man bestimme alle Funktionen \(f\colon\mathbb R_{>0}\to\mathbb R_{>0}\), sodass \[ \sqrt{\frac{x^2+f(y)^2}{2}}\ \ge\ \frac{f(x)+y}{2}\ \ge\ \sqrt{x f(y)} \] für alle \(x,y\in\mathbb R_{>0}\) gilt.
Aufgabe 6
Sei \(a_1,a_2,a_3,\ldots\) eine unendliche Folge ganzer Zahlen größer als 1. Für alle positiven ganzen Zahlen \(n\) sei dabei \(a_{n+1}\) die kleinste ganze Zahl größer als \(a_n\) mit \(\operatorname{ggT}(a_{n+1},a_i)>1\) für alle \(i=1,2,\ldots,n\). Man zeige, dass es positive ganze Zahlen \(T\) und \(L\) gibt, die \[ a_{n+T}=a_n+L \] für alle positiven ganzen Zahlen \(n\) erfüllen.
(Dabei bezeichnet \(\operatorname{ggT}(x,y)\) den größten gemeinsamen Teiler der positiven ganzen Zahlen \(x\) und \(y\).)
IMO 2026
6 soru, tam çözümleriyle · Resmi soru kâğıdı (PDF)
Soru 1
Bir tahtaya her biri 1’den büyük olan 2026 tane tam sayı yazılmıştır ve bu sayılar birbirinden farklı olmak zorunda değildir. Confucius her hamlesinde tahtanın farklı yerlerine yazılmış \(m>1\) ve \(n>1\) tam sayılarını seçiyor ve bu sayıları silip yerlerine \[ \operatorname{ebob}(m,n)\qquad\text{ve}\qquad\frac{\operatorname{ekok}(m,n)}{\operatorname{ebob}(m,n)} \] tam sayılarını yazıyor. Confucius hamle yapabildiği sürece hamle yapmaya devam ediyor.
(a) Confucius hamlelerini nasıl yaparsa yapsın sonlu hamle sonunda tahtadaki sayıların biri dışında hepsinin 1 ve birinin de 1’den büyük olan bir \(M\) sayısına eşit olacağını gösteriniz.
(b) \(M\) sayısının değerinin Confucius’un hamlelerinden bağımsız olduğunu gösteriniz.
(\(\operatorname{ebob}(x,y)\) ile \(x\) ve \(y\) sayılarının en büyük ortak böleni, ve \(\operatorname{ekok}(x,y)\) ile \(x\) ve \(y\) sayılarının en küçük ortak katı gösterilmektedir.)
Soru 2
Bir \(ABC\) üçgeninde \([AB]\) ve \([AC]\) kenarlarının orta noktaları sırasıyla \(M\) ve \(N\) olsun. Sırasıyla \(BMC\) ve \(BNC\) üçgenlerinin iç bölgelerinde yer alan \(K\) ve \(L\) noktaları, \(K\) noktası \(ABL\) üçgeninin iç bölgesinde ve \(L\) noktası \(AKC\) üçgeninin iç bölgesinde yer alacak şekilde seçiliyor. \[ \angle KBA=\angle ACL,\qquad \angle LBK=\angle LNC\qquad\text{ve}\qquad \angle LCK=\angle BMK \] olduğu verilmiştir. \(AKL\) üçgeninin çevrel çemberinin merkezi \(O\) olsun. \(|OM|=|ON|\) olduğunu gösteriniz.
Soru 3
\(n\) verilmiş bir pozitif tam sayı olsun. Liu Bang ve Xiang Yu 1 uzunluğunda bir çubuğu kendi aralarında bölüşmek istiyor. Başlangıçta, Liu çubuk üzerinde en fazla \(n\) tane nokta işaretliyor ve bundan sonra Xiang çubuk üzerinde en fazla \(n\) tane nokta işaretliyor. İşaretlenmiş noktalar birbirlerinden farklı olmalıdır. Daha sonra bu çubuk tüm işaretli noktalardan kesilerek parçalara ayrılıyor. Sonrasında, oyuncular sırayla hamle yapıyorlar ve her hamlede sırası gelen oyuncu daha önce alınmamış parçalardan birini alıyor. İlk hamleyi Liu yapıyor. Her oyuncunun amacı, aldığı parçaların uzunluklarının toplamının mümkün olduğunca fazla olmasıdır.
\(n\) sayısı verildiğinde, Xiang nasıl oynarsa oynasın Liu aldığı parçaların uzunluklarının toplamının en az \(c\) olmasını garantileyebiliyorsa, \(c\) sayısının alabileceği en büyük değeri bulunuz.
Soru 4
Shan-Yu ve Mulan bir oyun oynuyor. \(\theta\) açısı \(0^\circ<\theta<180^\circ\) olacak şekilde bir açıdır ve her iki oyuncu tarafından da bilinmektedir. Başlangıçta, Shan-Yu kağıttan istediği ölçülerde bir \(\mathcal T\) üçgeni kesiyor. Daha sonra, oyuncular tekrar tekrar aşağıdaki hamleleri uyguluyor:
- Eğer \(\mathcal T\) üçgeninin açılarından en az biri \(\theta\)’ya eşitse, oyun bitiyor ve Mulan kazanıyor.
- Aksi halde, Mulan \(\mathcal T\) üçgeninin çevresi üzerinde, köşelerden farklı bir \(P\) noktası seçiyor. Daha sonra \(P\) noktasından bu noktanın karşısındaki köşeye kadar \(\mathcal T\) üçgenini düz bir şekilde keserek \(\mathcal T\)’yi iki üçgene ayırıyor.
- Shan-Yu bu iki üçgenden istediği birini çöpe atıyor. Geriye kalan üçgen yeni \(\mathcal T\) üçgeni oluyor.
\(\theta\) açısının hangi değerleri için, Shan-Yu nasıl oynarsa oynasın, Mulan sonlu hamle sonunda oyunu kazanmayı garantileyebilir?
Soru 5
Tüm pozitif gerçel sayıların kümesi \(\mathbb R_{>0}\) olsun. Her \(x,y\in\mathbb R_{>0}\) için \[ \sqrt{\frac{x^2+f(y)^2}{2}}\ge\frac{f(x)+y}{2}\ge\sqrt{xf(y)} \] koşulunu sağlayan tüm \(f:\mathbb R_{>0}\to\mathbb R_{>0}\) fonksiyonlarını bulunuz.
Soru 6
\(a_1,a_2,a_3,\ldots\) dizisi 1’den büyük pozitif tam sayılardan oluşan bir sonsuz dizi olsun. Her \(n\) pozitif tam sayısı için; \(a_{n+1}\) sayısı, her \(i=1,2,\ldots,n\) için \(\operatorname{ebob}(a_{n+1},a_i)>1\) koşulunu sağlayan ve \(a_n\) sayısından büyük olan en küçük pozitif tam sayıya eşittir. Öyle \(T\) ve \(L\) pozitif tam sayılarının bulunduğunu gösteriniz ki, her \(n\) pozitif tam sayısı için \[ a_{n+T}=a_n+L \] koşulu sağlanır.
(\(\operatorname{ebob}(x,y)\) ile \(x\) ve \(y\) sayılarının en büyük ortak böleni gösterilmektedir.)
IMO 2026
6 problemas con soluciones completas · Enunciado oficial (PDF)
Problema 1
En una pizarra hay escritos 2026 números enteros mayores que 1 no necesariamente distintos. En cada paso, Confucio elige dos números \(m>1\) y \(n>1\) de lugares distintos de la pizarra y sustituye los números de esos dos lugares por \[ \operatorname{mcd}(m,n)\qquad\text{y}\qquad\frac{\operatorname{mcm}(m,n)}{\operatorname{mcd}(m,n)}. \]
Él continúa haciendo pasos mientras sea posible hacerlo.
(a) Demostrar que, después de un número finito de pasos, entre los 2026 números de la pizarra habrá exactamente un número \(M\) mayor que 1 independientemente de las elecciones que haya hecho Confucio.
(b) Demostrar que el valor de \(M\) no depende de las elecciones que haya hecho Confucio.
(Nota: \(\operatorname{mcd}(a,b)\) denota el máximo común divisor de los enteros positivos \(a\) y \(b\), y \(\operatorname{mcm}(a,b)\) denota el mínimo común múltiplo de \(a\) y \(b\).)
Problema 2
Sea \(ABC\) un triángulo y sean \(M\) y \(N\) los puntos medios de los lados \(AB\) y \(AC\) respectivamente. Sean \(K\) y \(L\) puntos estrictamente en el interior de los triángulos \(BMC\) y \(BNC\), respectivamente, tales que \(K\) está estrictamente en el interior del triángulo \(ABL\) y \(L\) está estrictamente en el interior del triángulo \(AKC\). Supongamos que \[ \angle KBA=\angle ACL,\qquad \angle LBK=\angle LNC\qquad\text{y}\qquad \angle LCK=\angle BMK. \]
Sea \(O\) el circuncentro del triángulo \(AKL\). Demostrar que \(OM=ON\).
Problema 3
Sea \(n\) un entero positivo. Liu Bang y Xiang Yu tienen una varilla de longitud 1 y quieren cortarla y repartírsela entre ellos. Liu marca como mucho \(n\) puntos en la varilla y después Xiang marca como mucho \(n\) puntos en la varilla. Los puntos marcados son distintos. Entonces la varilla se corta por todos los puntos marcados obteniéndose así una cierta cantidad de piezas. Después, por turnos, cada uno recoge una de las piezas que no se haya repartido aún, empezando por Liu. El objetivo de cada uno es maximizar la suma de las longitudes de sus piezas.
Para cada \(n\), determinar el mayor valor \(c\) tal que Liu puede asegurarse una longitud total mayor o igual a \(c\), independientemente de las elecciones de Xiang.
Problema 4
Shan-Yu y Mulán juegan un juego. Sea \(\theta\) con \(0^\circ<\theta<180^\circ\) la medida de un ángulo conocida por ambos. Al inicio, Shan-Yu hace un triángulo de papel \(\mathcal T\) con medidas de su elección. Luego realizan repetidamente los siguientes pasos:
- Si \(\mathcal T\) tiene al menos un ángulo de medida exactamente \(\theta\), entonces el juego termina y Mulán gana.
- En caso contrario, Mulán escoge un punto \(P\) en el perímetro de \(\mathcal T\), distinto de sus vértices, y realiza un corte recto desde \(P\) al vértice opuesto de \(\mathcal T\), dividiéndolo en dos triángulos.
- Shan-Yu descarta uno de los dos triángulos. El triángulo restante se convierte en el nuevo \(\mathcal T\).
Determinar todos los valores de \(\theta\) para los cuales Mulán puede asegurar su victoria en una cantidad finita de pasos sin importar cómo juegue Shan-Yu.
Problema 5
Sea \(\mathbb R_{>0}\) el conjunto de los números reales positivos. Determinar todas las funciones \(f\colon\mathbb R_{>0}\to\mathbb R_{>0}\) tales que \[ \sqrt{\frac{x^2+f(y)^2}{2}}\ \ge\ \frac{f(x)+y}{2}\ \ge\ \sqrt{x f(y)} \] para todos los \(x,y\in\mathbb R_{>0}\).
Problema 6
Sea \(a_1,a_2,a_3,\ldots\) una sucesión infinita de enteros positivos mayores que 1. Supongamos que, para todo entero positivo \(n\), el número \(a_{n+1}\) es el menor entero positivo mayor que \(a_n\) tal que \(\operatorname{mcd}(a_{n+1},a_i)>1\) para todo \(i=1,2,\ldots,n\). Demostrar que existen enteros positivos \(T\) y \(L\) tales que \[ a_{n+T}=a_n+L \] para todo entero positivo \(n\).
(Nota: \(\operatorname{mcd}(a,b)\) denota el máximo común divisor de los enteros positivos \(a\) y \(b\).)
IMO 2026
6 道题及完整解答 · 官方试卷 (PDF)
问题 1
黑板上写有 \(2026\) 个大于 \(1\) 的整数,允许有相同的数。在一次操作中,孔夫子选取黑板上两个不同位置的整数 \(m>1\) 和 \(n>1\),并将这两个整数替换成 \[ \gcd(m,n)\qquad\text{和}\qquad\frac{\operatorname{lcm}(m,n)}{\gcd(m,n)}. \] 只要能够进行这样的操作他便继续操作。
(1) 证明:不论孔夫子如何选择,在有限次操作后,黑板上恰有一个大于 \(1\) 的整数,记此数为 \(M\)。
(2) 证明:整数 \(M\) 的值不依赖于孔夫子的选择。
(注:\(\gcd(x,y)\) 表示正整数 \(x\) 和 \(y\) 的最大公约数,\(\operatorname{lcm}(x,y)\) 表示 \(x\) 和 \(y\) 的最小公倍数。)
问题 2
在三角形 \(ABC\) 中,点 \(M\) 和 \(N\) 分别是边 \(AB\) 和 \(AC\) 的中点。在三角形 \(BMC\) 和三角形 \(BNC\) 的内部分别选取点 \(K\) 和 \(L\),使得点 \(K\) 在三角形 \(ABL\) 的内部,点 \(L\) 在三角形 \(AKC\) 的内部。已知 \[ \angle KBA=\angle ACL,\qquad \angle LBK=\angle LNC,\qquad\text{且}\qquad \angle LCK=\angle BMK. \] 设 \(O\) 是三角形 \(AKL\) 的外心。证明:\(OM=ON\)。
问题 3
设 \(n\) 是正整数。刘邦和项羽有一根长度为 \(1\) 的细棍,他们按下述方式进行分配。刘邦先在细棍上标记不超过 \(n\) 个点,接着项羽再标记不超过 \(n\) 个点。标记的点是互不相同的。随后在所有标记点处将细棍切开,这样细棍被分成了若干个小段。在此之后,他们轮流选取一个未被选取的小段,由刘邦优先,直至全部选完。每个人的目标均是使得自己选取的小段的总长度尽可能大。
对每个 \(n\),求最大的 \(c\),使得无论项羽如何操作,刘邦总能确保自己选取的小段的总长度不小于 \(c\)。
问题 4
单于和木兰玩一个游戏。取定一个双方都知道的角度 \(\theta\),\(0^\circ<\theta<180^\circ\)。游戏开始时,单于在纸上剪出一个三角形 \(\mathcal T\),内角大小由其任选。接着他们反复进行下面的步骤:
- 若三角形 \(\mathcal T\) 至少有一个内角的大小等于 \(\theta\),则游戏结束,木兰获胜。
- 否则,木兰在 \(\mathcal T\) 的边界上选取一个点 \(P\)(不是 \(\mathcal T\) 的顶点),再沿点 \(P\) 与 \(\mathcal T\) 上相对顶点的连线剪开,将三角形 \(\mathcal T\) 分成两个三角形。
- 单于丢弃其中一个三角形,留下的三角形作为新的 \(\mathcal T\)。
对哪些实数值 \(\theta\),木兰可以确保在有限步后获胜,不论单于如何进行游戏?
问题 5
设 \(\mathbb R_{>0}\) 是由全体正实数构成的集合。求所有函数 \(f:\mathbb R_{>0}\to\mathbb R_{>0}\),满足对任意 \(x,y\in\mathbb R_{>0}\),均有 \[ \sqrt{\frac{x^2+f(y)^2}{2}}\ge\frac{f(x)+y}{2}\ge\sqrt{x f(y)}. \]
问题 6
设无穷序列 \(a_1,a_2,a_3,\ldots\) 的每一项均是大于 \(1\) 的正整数。已知对每个正整数 \(n\),\(a_{n+1}\) 是大于 \(a_n\) 的所有正整数中,满足 \(\gcd(a_{n+1},a_i)>1\) 对每个 \(i=1,2,\ldots,n\) 均成立的最小正整数。 证明:存在正整数 \(T\) 和 \(L\),使得对任意正整数 \(n\),均有 \[ a_{n+T}=a_n+L. \]
(注:\(\gcd(x,y)\) 表示正整数 \(x\) 和 \(y\) 的最大公约数。)
IMO 2026
6 задач с полными решениями · Официальный текст задач (PDF)
Задача 1
Доска разделена на 2026 частей. В каждой части написано по одному целому числу, большему 1 (числа на доске не обязательно различны). Время от времени Пафнутий выполняет следующие действия. Он выбирает две различные части доски, числа в которых больше 1. Обозначим число в первой из частей через \(m\), а во второй — через \(n\). Пафнутий заменяет эти два числа на числа \[ \operatorname{НОД}(m,n)\qquad\text{и}\qquad\frac{\operatorname{НОК}(m,n)}{\operatorname{НОД}(m,n)}. \] Он продолжает эти действия, пока возможно.
(a) Докажите, что независимо от действий Пафнутия рано или поздно только в одной из частей будет написано число, большее 1. Обозначим это число через \(M\).
(b) Докажите, что значение \(M\) не зависит от действий Пафнутия.
(Здесь \(\operatorname{НОД}(x,y)\) обозначает наибольший общий делитель целых положительных чисел \(x\) и \(y\), а \(\operatorname{НОК}(x,y)\) обозначает наименьшее общее кратное \(x\) и \(y\).)
Задача 2
Дан треугольник \(ABC\). Точки \(M\) и \(N\) — середины его сторон \(AB\) и \(AC\) соответственно. Точки \(K\) и \(L\) выбраны строго внутри треугольников \(BMC\) и \(BNC\) соответственно, причём точка \(K\) лежит строго внутри треугольника \(ABL\), а точка \(L\) лежит строго внутри треугольника \(AKC\). Оказалось, что \[ \angle KBA=\angle ACL,\qquad \angle LBK=\angle LNC\qquad\text{и}\qquad \angle LCK=\angle BMK. \] Точка \(O\) — центр окружности, описанной около треугольника \(AKL\). Докажите, что \(OM=ON\).
Задача 3
Дано целое положительное число \(n\). У Карлсона и Малыша есть палка длины 1, которую они делят между собой. Сначала Карлсон отмечает на палке не более чем \(n\) точек. Затем Малыш отмечает на палке не более чем \(n\) точек. Все отмеченные точки должны быть различны. Затем палка разрезается по отмеченным точкам, при этом образуются куски-палочки. После этого Карлсон и Малыш поочерёдно берут себе по одной палочке, начинает Карлсон. Так продолжается, пока они не разберут все палочки. Цель каждого — максимизировать суммарную длину своих палочек. При каждом \(n\) определите наибольшее значение \(c\), для которого Карлсон может обеспечить себе суммарную длину палочек, не меньшую \(c\), независимо от действий Малыша.
Задача 4
Дан угол \(\theta\), причём \(0^\circ<\theta<180^\circ\). Величина угла \(\theta\) известна Пьеру и Наташе. Они играют в следующую игру. Изначально Пьер вырезает из бумаги треугольник \(\mathcal T\) по своему усмотрению. Затем они последовательно выполняют ходы по следующим правилам:
- Если хотя бы один из углов треугольника \(\mathcal T\) равен \(\theta\), то игра заканчивается победой Наташи.
- В противном случае Наташа разрезает треугольник \(\mathcal T\) на два треугольника (по отрезку, соединяющему выбираемую ею точку \(P\) на границе треугольника \(\mathcal T\), отличную от вершин \(\mathcal T\), с противоположной вершиной \(\mathcal T\)).
- Пьер выбрасывает один из этих треугольников, а второй треугольник становится новым \(\mathcal T\).
Для каких вещественных значений \(\theta\) Наташа может гарантировать себе победу за конечное число ходов независимо от действий Пьера?
Задача 5
Обозначим через \(\mathbb R_{>0}\) множество всех положительных вещественных чисел. Найдите все функции \(f:\mathbb R_{>0}\to\mathbb R_{>0}\) такие, что \[ \sqrt{\frac{x^2+f(y)^2}{2}}\ge\frac{f(x)+y}{2}\ge\sqrt{x f(y)} \] при всех \(x,y\in\mathbb R_{>0}\).
Задача 6
Пусть \(a_1,a_2,a_3,\ldots\) — бесконечная последовательность целых чисел, больших 1. Оказалось, что для каждого целого положительного числа \(n\) выполняется следующее условие: наименьшее целое число \(t>a_n\), для которого \(\operatorname{НОД}(t,a_i)>1\) при всех \(i=1,2,\ldots,n\), равно \(a_{n+1}\). Докажите, что найдутся такие целые положительные числа \(T\) и \(L\), что \[ a_{n+T}=a_n+L \] при всех целых положительных \(n\).
(Напомним, что \(\operatorname{НОД}(x,y)\) обозначает наибольший общий делитель чисел \(x\) и \(y\).)
IMO 2026
6 مسائل مع حلول كاملة · ورقة المسائل الرسمية (PDF)
المسألة 1
لدينا 2026 عدد صحيح أكبر من 1 مكتوبة على السبورة ليست بالضرورة مختلفة. في الحركة الواحدة، يختار كونفوشس عددين صحيحين \(m>1\) و \(n>1\) من مكانين مختلفين على السبورة ويستبدلهما بالعددين \[ \gcd(m,n),\frac{\operatorname{lcm}(m,n)}{\gcd(m,n)}. \] ويستمر بالقيام بالحركة طالما يمكنه ذلك.
-
أثبت أنه، بعد عدد منته من الحركات، سيبقى بالضبط عدد واحد \(M\) أكبر من 1، بغض النظر عن طريقة الحركات التي يقوم بها كونفوشس.
-
أثبت أن قيمة \(M\) لا تعتمد على حركات كونفوشس.
ملاحظة: نعرف \(\gcd(x,y)\) على أنه أكبر قاسم مشترك للعددين الصحيحين الموجبين \(x\) و \(y\)، ونعرف \(\operatorname{lcm}(x,y)\) على أنه أصغر مضاعف مشترك للعددين الصحيحين الموجبين \(x\) و \(y\).
-
المسألة 2
ليكن \(ABC\) مثلثا ولتكن النقطتان \(M\) و \(N\) منتصفي القطعتين \(AB\) و \(AC\) توالياً. لتكن النقطتان \(K\) و \(L\) تقعان تماماً داخل المثلثين \(BMC\) و \(BNC\) توالياً، وحيث تقع \(K\) داخل المثلث \(ABL\) تماماً، و تقع \(L\) داخل المثلث \(AKC\) تماماً، وتحققان أن \[ \angle KBA=\angle ACL,\qquad \angle LBK=\angle LNC,\qquad \angle LCK=\angle BMK. \] لتكن \(O\) مركز الدائرة المحيطة بالمثلث \(AKL\). أثبت أن \(OM=ON\).
ملاحظة: يقال أن النقطة تقع تماماً داخل المثلث إذا وقعت داخله ولم تقع على أي من أضلاعه.
المسألة 3
ليكن \(n\) عدداً صحيحاً موجباً. لدى ليو بانغ وشيانغ يو عصا طولها 1، ويريدان تقسيمها فيما بينهما. يقوم ليو بتحديد \(n\) نقطة على العصا على الأكثر. بعد ذلك، يقوم شيانغ بتحديد \(n\) نقطة على العصا على الأكثر بحيث تكون النقاط المحددة مختلفة. نقوم بقص العصا عند جميع النقاط المحددة للحصول على عدد من القطع. بعد ذلك، يتناوب ليو وشيانغ الأدوار في اختيار القطع التي لم يتم اختيارها ابتداءً من ليو أولاً. هدف كل لاعب من اللاعبين هو تعظيم مجموع أطوال قطعه التي اختارها.
لكل \(n\)، حدد أكبر قيمة \(c\) بحيث يضمن ليو مجموع أطوال قطع \(c\) على الأقل، بغض النظر عن طريقة لعب شيانغ.
المسألة 4
يلعب شانيو ومولان لعبة. لتكن \(0^\circ<\theta<180^\circ\) زاوية معلومة لكلا اللاعبين. في البداية، يصنع شانيو مثلث ورقي \(\mathcal T\) بزوايا من اختياره. بعد ذلك، يقومان بتكرار الحركات التالية:
- إذا كان \(\mathcal T\) يحتوي على الأقل على زاوية واحدة قياسها \(\theta\)، فحينها تنتهي اللعبة وتفوز مولان.
- غير ذلك، تقوم مولان باختيار نقطة \(P\) على ضلع من أضلاع المثلث \(\mathcal T\) ولا تساوي أياً من رؤوسه، ثم تقص المثلث ابتداءً من \(P\) إلى الرأس المقابل في \(\mathcal T\)، بحيث تقسم \(\mathcal T\) إلى مثلثين.
- يستبعد شانيو أحد المثلثين، ويصبح المثلث المتبقي هو \(\mathcal T\) الجديد.
لأي القيم الحقيقية \(\theta\) يمكن لمولان ضمان الفوز في عدد منته من الخطوات، بغض النظر عن طريقة لعب شانيو.
المسألة 5
لتكن \(\mathbb R_{>0}\) هي مجموعة الأعداد الحقيقية الموجبة. أوجد جميع الدوال \(f:\mathbb R_{>0}\to\mathbb R_{>0}\) بحيث: \[ \sqrt{\frac{x^2+f(y)^2}{2}}\ge\frac{f(x)+y}{2}\ge\sqrt{x f(y)} \] لكل \(x,y\in\mathbb R_{>0}\).
المسألة 6
لتكن \(a_1,a_2,a_3,\ldots\) متتابعة غير منتهية من الأعداد الصحيحة الموجبة الأكبر من 1. افرض أنه لكل الأعداد الصحيحة الموجبة \(n\)، العدد \(a_{n+1}\) هو أقل عدد صحيح موجب أكبر من \(a_n\) بحيث \(\gcd(a_{n+1},a_i)>1\) لكل \(i=1,2,\ldots,n\). أثبت أنه يوجد عددين صحيحين موجبين \(T\) و \(L\) بحيث \[ a_{n+T}=a_n+L \] لكل عدد صحيح موجب \(n\).
ملاحظة: نعرف \(\gcd(x,y)\) على أنه أكبر قاسم مشترك للعددين الصحيحين الموجبين \(x\) و \(y\).