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番外 · 题谱 · 2002 · P11

2002 IMO Shortlist S11

函数方程 · P3/P6 · 压轴题

题面据 IMO Shortlist 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。

IMO Shortlist 2002 S11 functional-equations

Find all functions ff from the reals to the reals such that

f(f(x)+y)=2x+f(f(y)x)f\left(f(x)+y\right)=2x+f\left(f(y)-x\right)

for all real x,yx,y .

找到从实数到实数的所有函数 ff ,使得

f(f(x)+y)=2x+f(f(y)x)f\left(f(x)+y\right)=2x+f\left(f(y)-x\right)

对于所有真实的 x,yx,y

提示 1

先代入 0、1、相等变量或会让一边简化的值。

提示 2

检查方程是否强迫单调、周期、单射、满射或常值。

提示 3

把递推链闭合,最后回代验证所有解。

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。2002 年 IMO Shortlist S11 可先归入函数方程: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?