Функции на ММО
Ошибка.
Попробуйте повторить позже
Дана строго возрастающая функция (где — множество целых неотрицательных чисел), которая удовлетворяет соотношению для любых Найдите все значения, которые может принимать
Источники:
Подсказка 1
Смотрим на условие задачи внимательно и ищем, за что зацепиться: "функция строго возрастающая", "числа целые неотрицательные", ещё и равенство для функции без всяких степеней, ещё и единичка прибавляется с одной стороны... Мы видим, что правая часть равенства из условия при увеличении m на 1 увеличивается ровно на 1 (эта идея возникает из возрастания функции и целых значений), тогда имеет смысл посмотреть, а как в таком случае меняется левая часть?
Подсказка 2
Если мы оставим n таким же, а m увеличим на 1, то видим, что левая часть изменилась ровно на 1, а, значит, f(n + f(m+1)) = f(n + f(m)) + 1. То есть слева аргумент функции "почти" увеличился на 1 (на самом деле увеличился на 1 аргумент функции внутри аргумента нашей функции:)), а справа увеличилась на 1 сама часть, вне функции... А вспомним-ка про возрастание функции и применим f(m+1) >= 1 + f(m).
Подсказка 3
Теперь мы должны прийти к тому, что вместо неравенства должно выполняться равенство f(m + 1) = f(m) + 1 для любого целого неотрицательного m.
Подсказка 4
Мы уже связали f(m) и f(m+1), остаётся лишь найти f(0), чтобы стартовать от этого значения. Попробуйте подставить в условие самые базовые значения переменных - нули - и найдите f(0).
Подсказка 5
Теперь окончательно получается f(m) = m + 1. Остаётся найти f(2023) и написать ответ!
Первое решение.
Так как функция строго возрастает, то
Но по условию правая часть равна и левая часть равна значит, в обоих неравенствах должно достигаться равенство, то есть при увеличении аргумента на 1, значение функции тоже увеличивается ровно на 1:
Остаётся найти Для этого в исходное условие подставим и получим
В итоге для любого получаем откуда
Второе решение.
Подставим Получаем
После подстановки получаем Тогда где Заметим, что при ведь иначе Итак,
После подстановки получаем Поэтому значения функции на концах отрезка являются двумя последовательными натуральными числами.
По условию функция строго возрастает, а значит, на отрезке не должно быть других целых точек помимо и так как в противном случае значения в этих точках совпадали бы с или что противоречило бы строгому возрастанию. Тогда откуда получаем
Итак, откуда для любого получаем
В итоге
Специальные программы
Программа
лояльности v2.0
Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!
Крути рулетку
и выигрывай призы!
Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.
Бесплатное онлайн-обучение
Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.
Налоговые вычеты
Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».
Специальное предложение
для учителей
Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!
Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ
Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!