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番外 · 题谱 · 2002 · P4

2002 USAMO 第 4 题

函数方程 · P1/P4 · 起手题

题面据 USAMO 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。

USAMO 2002 P4 functional-equations

Let R\mathbb{R} be the set of real numbers. Determine all functions f:RRf : \mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R} such that

f(x2y2)=xf(x)yf(y)f(x^2 - y^2) = xf(x) - yf(y)

for all pairs of real numbers xx and yy.

R\mathbb{R} 为实数集。确定所有函数 f:RRf : \mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R} 使得

f(x2y2)=xf(x)yf(y)f(x^2 - y^2) = xf(x) - yf(y)

对于所有实数对 xxyy

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 USAMO P4 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?