问答题(2022年7月国际数学奥林匹克

Let R+ denote the set of positive real numbers. Find all functions f:R⟶R such that for each x∈R+, there is exactly one y∈R+ satisfying:

xf(y)+yf(x)≤2.

译文:

设R+表示所有正实数构成的集合.求所有函数f:R+→R+,使得对任意x∈R+,恰好有一个y∈R+满足条件:xf(y)+yf(x)≤2.

答案解析

对任意正实数x,函数f(x)=1/x满足题意.代入条件使得xf(y)+yf(x)=x/y+y/x≥2=2,但xf(y)+yf(x)≤2,所以,对任意x∈R+,存在唯一实数y=x满足xf(y)+yf(x...

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讨论

The Bank of Oslo issues two types of coin:aluminium(denoted A) and bronze(denoted B). Marianne has n aluminium coins and n bronze coins, arranged in a row in some arbitrary initial order.A chain is any subsequence of consecutive coins of the same type.Given a fixed positive integer k<2n, Marianne repeatedly performs the following operation:she identifies the longest chain containing the kth coin from the left and moves all coins in that chain to the left end of the row.For example, if n = 4 and k=4 the process starting from the ordering AABBBABA would beAABBBABA→BBBAAABA→AAABBBBA→BBBBAAAA.Find all pairs (n, k) with 1 ≤ k ≤2n such that for every initial ordering at some moment during the process,the leftmost n coins will all be of the same type. 译文:奥斯陆银行发行了两种货币:铝币(记为A)和铜币(记为B).玛丽安有n枚铝币和n枚铜币,以任意初始方式排成一排。定义一条链为任意由相同类型货币构成的连续子列。给定正整数k<2n,玛丽安重复地进行如下操作:她找出包含(从左到右)第k枚硬币的最长链,然后把该链中所有货币移到序列最左端。例如,n=4,k=4时,对于初始序列 AABBBABA,过程如下:AABBBABA→BBBAAABA→AAABBBBA→BBBBAAAA.求所有满足1≤k≤2n的数组(n,k),使得对任意初始序列,都可以在有限次操作内使左端为n枚相同的货币。

数列{an}中,a1=1,a2=3,若地任意n(n≥2)都存在正整数i(1≤i≤n-1)使得an+1=2an-ai.(1)求a4的所有可能值.(2)命题p:若a1,a2,a3,…,a8成等差数列,则a9<30,证明命题p为真;写出p的逆命题q,并判断q的真假,若命题q为真则证明,若命题q为假,请举出反例.(3)若对任意正整数m,a2m=3m,求数列{an}的通项公式.

已知Γ:x2/a2 +y2/b2 =1(a>b>0)的左、右焦点分别为F1 (-√2,0),F2 (√2,0),A为Γ的下顶点,M为直线l:x+y-4√2=0上一点.(1)若a=2,AM的中点在x轴上,求点M的坐标;(2)直线l交y轴于点B,直线AM经过点F2,若△ABM有一个内角的余弦值为3/5,求b;(3)若椭圆Γ上存在点P到直线l的距离为d,且满足d+|PF1 |+|PF2 |=6,当a变化时,求d的最小值.

如图,AD=BC=6,AB=20,∠ABC=∠DAB=120°,O为AB中点,曲线CMD上所有的点到O的距离相等,MO⊥AB,P为曲线CM上的一动点,点Q与点P关于OM对称.(1)若P在点C的位置,求∠POB的大小; (2)求五边形MQABP面积的最大值.

已知f(x)=log3(x+a)+log3(6-x).若将函数y=f(x)的图像向下平移m(m>0)个单位,经过点(3,0),(5,0),求a与m的值;若a>-3且a≠0,解关于x的不等式f(x)≤f(6-x).

如图所示三棱锥,底面为等边△ABC,O为AC中点,PO⊥平面ABC,AP=AC=2.(1)求三棱锥P-ABC的体积;(2)若M为BC中点,求PM与平面PAC所成角的大小.

已知平面直角坐标系中的点集Q={(x,y)|(x-k)2+(y-k2)2=4|k,k∈z}.①存在直线l与Q没有公共点,且Q中存在两点在l的两侧;②存在直线l经过Q中的无数个点则【 】

如图,正方体ABCD-A1B1C1D1中,P,Q,R,S分别为棱AB,BC,BB1,CD的中点,连接A1S,B1D.空间任意两点M,N,若线段MN上不存在点在A1S,B1D上,则称MN两点可视,则下列选项中与点D1可视的点为【 】

若实数a,b满足a>b>0,下列不等式中恒成立的是【 】

若集合A=[-1,2),B=Z,则A∩B=【 】