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2011 APMO 第 5 题

题面据 APMO 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。

APMO 2011 P5 algebra

Determine all functions f:RRf:\mathbb{R}\to\mathbb{R} , where R\mathbb{R} is the set of all real numbers, satisfying the following two conditions:

1) There exists a real number MM such that for every real number x,f(x)<Mx,f(x)<M is satisfied.

2) For every pair of real numbers xx and yy ,

f(xf(y))+yf(x)=xf(y)+f(xy)f(xf(y))+yf(x)=xf(y)+f(xy)

is satisfied.

确定所有函数 f:RRf:\mathbb{R}\to\mathbb{R} ,其中 R\mathbb{R} 是所有实数的集合,满足以下两个条件:

1) 存在一个实数MM,对于每个实数x,满足f(x)<Mx,满足f(x)<M

2) 对于每对实数 xxyy

f(xf(y))+yf(x)=xf(y)+f(xy)f(xf(y))+yf(x)=xf(y)+f(xy)

很满意。

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。2011 年 APMO P5 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?