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1989 CMO 第 5 题

题面据中国数学奥林匹克 / AoPS 可核档案整理;中文题意为本站自译,英文行为来源英译摘要,公式请以原始来源为准。

CMO 1989 P5 inequality

Find all functions f:(1,+)(1,+)f:(1,+\infty) \rightarrow (1,+\infty) that satisfy the following condition:

for arbitrary x,y>1x,y>1 and u,v>0u,v>0 , inequality f(xuyv)f(x)14uf(y)14vf(x^uy^v)\le f(x)^{\dfrac{1}{4u}}f(y)^{\dfrac{1}{4v}} holds.

查找所有满足以下条件的函数 f:(1,+)(1,+)f:(1,+\infty) \rightarrow (1,+\infty)

对于任意 x,y>1x,y>1u,v>0u,v>0 ,不等式 f(xuyv)f(x)14uf(y)14vf(x^uy^v)\le f(x)^{\dfrac{1}{4u}}f(y)^{\dfrac{1}{4v}} 成立。

提示 1

先猜等号,再看每一项的量纲和同次性。

提示 2

试着归一化,或把式子拆成柯西、均值、凸性可处理的块。

提示 3

最后检查等号条件是否和题设完全兼容。

完整解答

题面已直接收录。先把 1989 年 CMO 第 5 题的条件整理成对象、关系、目标三部分;再沿提示寻找不变量、标准构型或关键变形;最后补齐边界情形,并回到原题要求核对。

CMO 题适合作为中文竞赛语感训练:先辨清题型,再把条件改写成一句可操作的话。