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番外 · 题谱 · 2007 · P4

2007 IMO Shortlist A4

代数 · P1/P4 · 起手题

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 2007 A4 algebra

Find all functions f:R+R+f: \mathbb{R}^{+} \rightarrow \mathbb{R}^{+}such that f(x+f(y))=f(x+y)+f(y)f(x+f(y))=f(x+y)+f(y) for all x,yR+x, y \in \mathbb{R}^{+}. (Symbol R+\mathbb{R}^{+}denotes the set of all positive real numbers.) (Thaliand) Answer. f(x)=2xf(x)=2 x.

查找所有函数 f:R+R+f: \mathbb{R}^{+} \rightarrow \mathbb{R}^{+},使得 f(x+f(y))=f(x+y)+f(y)f(x+f(y))=f(x+y)+f(y) 对于所有 x,yR+x, y \in \mathbb{R}^{+}。 (符号R+\mathbb{R}^{+}表示所有正实数的集合。)(泰国)答案。 f(x)=2xf(x)=2x

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、单调性或构造把所有可能排完。

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。2007 年 IMO Shortlist A4 可先归入代数: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?