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番外 · 题谱 · 2017 · P8

2017 IMO Shortlist A8

代数 · 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 2017 A8 algebra

Assume that a function f:RRf: \mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R} satisfies the following condition: For every x,yRx, y \in \mathbb{R} such that (f(x)+y)(f(y)+x)>0(f(x)+y)(f(y)+x)>0, we have f(x)+y=f(y)+xf(x)+y=f(y)+x. Prove that f(x)+yf(y)+xf(x)+y \leq f(y)+x whenever x>yx>y. (Netherlands)

假设函数 f:RRf: \mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R} 满足以下条件:对于 \mathbb{R}中的每个中的每个x, y \in \mathbb{R}使得使得(f(x)+y)(f(y)+x)>0,我们有,我们有f(x)+y=f(y)+x。证明只要。证明只要x>yf(x)+y \leq f(y)+x$。 (荷兰)

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。2017 年 IMO Shortlist A8 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?