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番外 · 闲灯 / Putnam 数学竞赛 / A1 · inequality

2008 Putnam A1

题面据 Putnam 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。 PDF:https://kskedlaya.org/putnam-archive/2008.pdf。

Putnam 2008 A1 inequality

Let f:R2Rf: \mathbb{R}^2 \to \mathbb{R} be a function such that $f(x,y) + f(y,z)

+ f(z,x) = 0forallrealnumbersfor all real numbersx,,y,and, andz$. Prove that there exists

a function g:RRg: \mathbb{R} \to \mathbb{R} such that f(x,y)=g(x)g(y)f(x,y) = g(x) - g(y)

for all real numbers xx and yy.

f:R2Rf: \mathbb{R}^2 \to \mathbb{R} 为满足 $f(x,y) + f(y,z) 的函数

+ f(z,x) = 0对于所有实数对于所有实数xyz$。证明存在

函数 g:RRg: \mathbb{R} \to \mathbb{R} 使得 f(x,y)=g(x)g(y)f(x,y) = g(x) - g(y)

对于所有实数 xxyy

提示 1

先猜等号形状,再看同次性、归一化和每一项的量纲。

提示 2

试着把式子拆成均值、柯西、凸性、重排或切线法可处理的块。

提示 3

最后检查等号条件和边界情形是否都与题设兼容。

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。2008 年 Putnam A1 可先归入不等式: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?