灯下 登录
番外 · 闲灯 / IMO Shortlist / A1 · algebra

2019 IMO Shortlist A1

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 2019 A1 algebra

Let Z\mathbb{Z} be the set of integers. Determine all functions f:ZZf: \mathbb{Z} \rightarrow \mathbb{Z} such that, for all integers aa and bb, f(2a)+2f(b)=f(f(a+b))f(2 a)+2 f(b)=f(f(a+b)) (South Africa)

Z\mathbb{Z} 为整数集。确定所有函数 f:ZZf: \mathbb{Z} \rightarrow \mathbb{Z},使得对于所有整数 aabbf(2a)+2f(b)=f(f(a+b))f(2 a)+2 f(b)=f(f(a+b)) (南非)

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。2019 年 IMO Shortlist A1 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?