Re: [情报] APMO 2011 题目

楼主: LimSinE (r=e^theta)   2011-05-25 10:58:42
问题五:试确定所有满足下列2条件的函数f:R→R ,其中R是所有实数所形成的集合:
(1)存在实数M,使得对于任意实数x,均有f(x)<M。
(2)对于所有的实数x与y,均有f(xf(y))+yf(x)=xf(y)+f(xy)。
f=0是解,以下找其余的解
1.
y=1: f(xf(1))=xf(1) 有上界→f(1)=0,故f(0)=0
2.
x=1: f(f(y))=2f(y) 2f(R)<f(R),有上界→ f<=0
3.
x=y, y=x: f(yf(x))+xf(y)=yf(x)+f(xy)
和原式相加得 f(xf(y))+f(yf(x))=2f(xy)
→“若f(xy)=0,则 f(xf(y))=0,再代回得 xf(y)=yf(x)”
4.
Claim: 若 f(z)=0,则z>=0
反证法
设z<0,则对所有xy=z, x>0, y<0,0 >= xf(y)=yf(x)>=0,故f(x)=f(y)=0
这些x,y分别跑遍所有正数和负数,得f=0,矛盾
5.
Claim: 若z>0,则 f(z)=0
取x=1/z>0, y=z>0,则0=f(1)=f(xy),由3.,f(xf(y))=0,由4.,xf(y)>=0,故f(y)=0
6.
x=-1,y>0:记f(-1)=a,则 ya = f(-y)
利用2. 可确定a=0,-2 (a=0→f=0矛盾)
故另一解为
f(x)= 0, if x>=0
=2x, if x<0
验算合。

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