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番外 · 题谱 · 1987 · P4

1987 Putnam A4

函数方程 · P1/P4 · 起手题

题面据 Putnam 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。 PDF:https://kskedlaya.org/putnam-archive/1987.pdf。

Putnam 1987 A4 functional-equations

Let PP be a polynomial, with real coefficients, in three variables

and FF be a function of two variables such that

$$

P(ux, uy, uz) = u^2 F(y-x,z-x) \quad \text{for all real x,y,z,ux,y,z,u},

$$

and such that P(1,0,0)=4P(1,0,0)=4, P(0,1,0)=5P(0,1,0)=5, and P(0,0,1)=6P(0,0,1)=6. Also let

A,B,CA,B,C be complex numbers with P(A,B,C)=0P(A,B,C)=0 and BA=10|B-A|=10. Find CA|C-A|.

PP 为具有实数系数、三个变量的多项式

FF 是两个变量的函数,使得

$$

P(ux, uy, uz) = u^2 F(y-x,z-x) \quad \text{对于所有实数 x,y,z,ux,y,z,u},

$$

使得 P(1,0,0)=4P(1,0,0)=4P(0,1,0)=5P(0,1,0)=5P(0,0,1)=6P(0,0,1)=6。还让

A,B,CA,B,C 为复数,P(A,B,C)=0P(A,B,C)=0BA=10|B-A|=10。查找CA|C-A|

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。1987 年 Putnam A4 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?