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番外 · 闲灯 / IMO Shortlist / A6 · algebra

2011 IMO Shortlist A6

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 2011 A6 algebra

Let ff be a function from the set of real numbers to itself that satisfies f(x+y)yf(x)+f(f(x))f(x+y) \leq y f(x)+f(f(x)) for all real numbers xx and yy. Prove that f(x)=0f(x)=0 for all x0x \leq 0.

ff 为从实数集合到自身的函数,对于所有实数 xxyy 满足 f(x+y)yf(x)+f(f(x))f(x+y) \leq y f(x)+f(f(x))。证明对于所有 x0x \leq 0f(x)=0f(x)=0

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 IMO Shortlist A6 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?