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番外 · 题谱 · 1995 · P2

1995 CMO 第 2 题

代数 · P2/P5 · 中段题

题面据中国数学奥林匹克 / AoPS 可核档案整理;中文题意为本站自译,英文行为来源英译摘要,公式请以原始来源为准。

CMO 1995 P2 algebra

Let f:NNf: \mathbb{N} \rightarrow \mathbb{N} be a function satisfying the following conditions:

(1) f(1)=1f(1)=1 ;

(2) nN\forall n\in \mathbb{N} , 3f(n)f(2n+1)=f(2n)(1+3f(n))3f(n) f(2n+1) =f(2n) ( 1+3f(n) ) ;

(3) nN\forall n\in \mathbb{N} , f(2n)<6f(n)f(2n) < 6 f(n) .

Find all solutions of equation f(k)+f(l)=293f(k) +f(l)=293 , where k<lk<l .

( N\mathbb{N} denotes the set of all natural numbers).

f:NNf: \mathbb{N} \rightarrow \mathbb{N} 为满足以下条件的函数:

(1) f(1)=1f(1)=1;

(2) nN\forall n\in \mathbb{N} , 3f(n)f(2n+1)=f(2n)(1+3f(n))3f(n) f(2n+1) =f(2n) ( 1+3f(n) ) ;

(3) nN\forall n\in \mathbb{N} , f(2n)<6f(n)f(2n) < 6 f(n)

找到方程 f(k)+f(l)=293f(k) +f(l)=293 的所有解,其中 k<lk<l

( N\mathbb{N} 表示所有自然数的集合)。

提示 1

先把题面里的关系改写成一个干净的代数对象。

提示 2

寻找不变量、对称式或一个可以降次数的替换。

提示 3

最后用判别式、因式分解或单调性把所有可能排完。

完整解答

题面已直接收录。先把 1995 年 CMO 第 2 题的条件整理成对象、关系、目标三部分;再沿提示寻找不变量、标准构型或关键变形;最后补齐边界情形,并回到原题要求核对。