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番外 · 闲灯 / Putnam 数学竞赛 / B6 · functional-equations

2022 Putnam B6

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/2022.pdf。

Putnam 2022 B6 functional-equations

Find all continuous functions f:R+R+f: \mathbb{R}^+ \to \mathbb{R}^+ such that

$$

f(xf(y)) + f(yf(x)) = 1 + f(x+y)

$$

for all x,y>0x,y > 0.

找到所有连续函数 f:R+R+f: \mathbb{R}^+ \to \mathbb{R}^+ 使得

$$

f(xf(y)) + f(yf(x)) = 1 + f(x+y)

$$

对于所有 x,y>0x,y > 0

提示 1

先代入 0、1、相等变量或会让一边简化的值。

提示 2

检查方程是否强迫单调、周期、单射、满射或常值。

提示 3

把递推链闭合,最后回代验证所有解。

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。2022 年 Putnam B6 可先归入函数方程: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?