Тема ОММО (Объединённая Межвузовская Математическая Олимпиада)
Функции на ОММО
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела оммо (объединённая межвузовская математическая олимпиада)
Решаем задачи

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#79607

Функция f  , определённая на действительных числах, принимает действительные значения. Известно, что для любых действительных   x  и y  выполнено равенство f(x)f(y)=f(5x− y)  . Найдите все такие функции f  .

Источники: ОММО - 2024, задача 9 (см. olympiads.mccme.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Давайте подумаем. Обычно мы хотим, когда видим функциональные уравнения, подставить что-то удобное вместо y. Что здесь можно такое подставить, чтобы у нас получилось удобное уравнение? В каком бы виде мы бы хотели видеть это уравнение?

Подсказка 2

Если подставить y = 4x, то слева и справа будет f(x). Тогда мы сможем разбить наше уравнение на совокупность двух простых. Что либо f(x) = 0, либо f(4x) = 1. Значит ли это, что мы решили задачу?

Подсказка 3

А вот и нет! Ведь если у нас для любого x верно, что либо f(x) = 1, либо f(x) = 0, то не значит, что у нас возможны только такие функции. Это значит лишь то, что множество значений f равно 0 и 1. Поэтому для полного решения требуется доказать, что если f(x) = 0 в какой-то точке, то f(x) = 0 тождественно. Тогда переход, о котором говорилось выше, корректен.

Показать ответ и решение

Если при каком-то x  выполняется f(x)= 0,  то для любого y  верно f(5x− y)= 0,  поэтому для любого y  выполняется f(y)=0.

Если же f(x)⁄= 0  для любого значения x  , то для любого y =4x  должно быть выполнено

f(x)f(y)= f(x),

где после сокращения на f(x)⁄= 0  получаем f(y)= 1.

Ответ:

Таких функции две: константа 0 и константа 1. (f(x)≡1, f(x)≡ 0  )

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 2#63745

Найдите все функции f :ℝ → ℝ  , для которых существует такое вещественное число a  , что при всех вещественных x,y  выполнено равенство

2f(xy+ 3)=f(x)f(y)− f(x)− 2y+a

Источники: ОММО-2023, номер 9 (см. olympiads.mccme.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Заметим, что правая часть несимметрична относительно x и y, а левая - симметрична) Как тогда можно связать x и y?

Подсказка 2

f(x)f(y) - f(x) - 2y + a = 2f(xy+3)=f(y)f(x) - f(y) - 2x + a ⇒ f(x) - 2x = f(y) - 2y. Значит, разность f(x) - 2x постоянна! Как тогда записать f(x) и что с этим можно сделать?

Подсказка 3

f(x) = 2x + C, для некоторого действительного C и любого x) Остается лишь подставить это в равенство из условия, найти C и a)

Показать ответ и решение

Заметим, что

f(x)f(y)− f(x)− 2y+ a= 2f(xy+ 3)=2f(yx+3)= f(y)f(x)− f(y)− 2x+ a.

Значит, при всех x,y ∈ ℝ  выполнено f(x)− 2x= f(y)− 2y  . Значит, разность f(x)− 2x  постоянна и f(x)= 2x+ C  , для некоторого C ∈ℝ  . Подставляя в исходное равенство, получаем, что при всех x,y ∈ℝ  выполнено равенство:

                            2
2(2xy+ 6+ C)= 4xy +2Cx +2Cy +C  − 2x− C− 2y+ a.

Оно тождественно выполнено только при C = 1  ; при этом a= 14.

Ответ:

 f(x)= 2x +1

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 3#49764

Функция F  определена на множестве троек целых чисел и принимает действительные значения. Известно, что для любых четырёх целых чисел a,b,c  и n  выполняются равенства F (na,nb,nc)= n⋅F(a,b,c),F(a+ n,b+ n,c+n)= F(a,b,c)+n  , F (a,b,c)= F(c,b,a)  . Найдите F(58,59,60).

Источники: ОММО-2022, номер 9, (см. olympiads.mccme.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Давайте посмотрим на нашу функцию и на то, что с ней можно делать. Во-первых, можно выносить общий множитель из аргумента. Во вторых, можно вычитать, прибавлять что угодно и к аргументам функции, и к её значению, при этом равенство останется верным. Ещё наша функция симметрична относительно первой и второй переменной. Теперь подумаем, как нам можно получить F(58,59,60). Это три последовательных числа. Значит, чтобы получить значение на этих значениях, мы можем найти значение в точке F(k-1,k,k+1) и потом по второму свойству найти требуемое. При этом как-то надо воспользоваться двумя другими условиями. Попробуйте подобрать такое k, чтобы значение в нём можно было бы найти с помощью двух других условий.

Подсказка 2

Если вы еще не нашли такое k, то давайте вместе подумаем, каких бы свойств нам хотелось бы от k. Во-первых, надо, чтобы оно определялось (то есть его значение становилось известным) только через первое и третье условие, так как если оно известно через второе, то это нам не подходит, поскольку тогда либо существует тройка, значение которой определяется через первое и третье условие, либо все значения определяются через второе, однако последнее, очевидно, неверно. Значит, существует тройка, которая определяется через первое и третье. Поскольку оба этих условия не дают свободного члена, то единственное, что мы можем получить из этих уравнений - это 0, поскольку, если мы получим равенство двух значений, без свободного члена, то это будет их отношение и , коль скоро, мы не используем второе выражение, то единственное отношение, которое можно получить и найти значение функции в точке - это 0. Значит, нам нужно получить 0. Значит, с одной стороны функция равна себе, а с другой стороны минус себе. Попробуйте что-то с этим сделать.

Подсказка 3

Если мы хотим, чтобы функция в точках была равна минус себе, то так как n*F(a,b,c) = n*F(c,b,a) = F(na,nb,nc), мы хотим, чтобы na = -nc, nb = - nb, nc = -na. Но из второго равенства следует, что nb=0, а значит и b = 0(иначе, n = 0, и у нас просто функция от нулей равна 0. Что не подходит нам под условие на k-1,k,k+1. Значит, b = 0, a = -1, c = 1. И значит, F(-1,0,1)= 0 = F(58,59,60) - 59.

Показать ответ и решение

Заметим, что для n= −1

F(−1,0,1)= F(1,0,−1)= (−1)⋅F(−1,0,1)  =⇒  F (− 1,0,1)= 0

Отсюда легко видеть F(58,59,60)= F(−1,0,1)+59 =59.

Ответ:

 59

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 4#65398

Функция g  определена на целых числах и принимает целые значения, причем g(x)⁄=x  для каждого целого x  . Назовем число a  красивым, если для любого целого числа x  выполнено g(x)=g(a− x)  . Может ли каждое из чисел 739 и 741 быть красивым?

Источники: ОММО-2021, номер 9, (см. olympiads.mccme.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Попробуйте предположить, что оба этих числа являются красивыми, и используйте условие для установления связи между f(x+2) и f(x)

Подсказка 2

Эти значения функции должны оказаться одинаковыми для любого х! Какие свойства функции нам это дает?

Подсказка 3

Ага, оказывается, что на аргументах одинаковой чётности должны приниматься одинаковые значения. А не окажется ли, что при всех аргументах функция будет константой?

Подсказка 4

Можно подставить x=0 и использовать условие "красивости" числа 739 для того, чтобы установить f(x)≡c. Осталось использовать условие, что не может быть f(x)=x, и задача в кармане!

Показать ответ и решение

Предположим, что каждое из чисел 739  и 741  оказалось красивым. Тогда

g(x+ 2)=g(741 − (x+ 2))= g(739− x)= g(x)

Значит, найдутся такие целые числа b  и c  , что во всех чётных числах функция g  принимает значение b  , а во всех нечётных — значение c.

С другой стороны, если 739  оказалось красивым, то b= g(0)= g(739− 0)= c.  Тогда g(x)  равна какой-то целочисленной константе для любого аргумента x.  Получаем противоречие с условием g(x)⁄= x  при значении аргумента, равном этой челочисленной константе.

Ответ: нет

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 5#49765

Пусть

          (1 )   (2 )       (n-− 1)
Sn = f(0)+ f n + f n  + ...+ f   n   +f(1)

Найдите S2013  для

        x
f(x)= -9x---
      9 + 3

Источники: ОММО-2013, номер 6, (см. olympiads.mccme.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Нам нужно посчитать значение какой-то суммы. Наверное, считать по отдельности каждый член будет не очень удобно. Может, попытаемся разбить эту сумму на пары?

Подсказка 2

Само условие намекает нам рассмотреть f(0)+f(1), (1/n)+f((n-1)/n), т.е. суммы f(x)+f(1-x). Чему равна эта сумма?

Подсказка 3

С функцией f(n)=9ⁿ/(9ⁿ+3) неудобно работать, поэтому давайте поделим числитель и знаменатель на 9ⁿ: f(n)=1/(1+3/9ⁿ). Тогда f(1-n)=1/(1+9ⁿ/3). Посмотрите, чему равна сумма f(n)+f(1-n) и доведите решение до конца!

Показать ответ и решение

При n= 2013  слагаемых будет n+ 1= 2014  — чётное количество, поэтому их можно разбить на 1007  пар вида α,1− α  , посмотрим на сумму в такой паре

          3
f(α) =1− 9α+-3

          1−α
f(1− α)= 991−α+-3 = 9+-93⋅9α = 9α3+-3 =1− f(α)

Отсюда сумма f(α)+ f(1− α) =1  и S2013 = 1007  (количество пар).

Ответ:

 1007

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 6#49766

Функция f(x)  для всех x  удовлетворяет равенству

f(x +3)= x+ 2− f(x),

а при x∈ [− 3;0)  задаётся формулой f(x)= x2  . Найдите f(2012).

Источники: ОММО-2012, номер 7, (см. olympiads.mccme.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Из условия видно, что мы можем с помощью "наращивания" искать значения от сколь угодно больших аргументов, но нам бы хотелось делать это еще и как-то удобно и быстро. В этом нам мешает слагаемое x в выражении f(x+3)=x+2-f(x). Но, кажется, при повторении этой операции из-за минуса x должен уйти...

Подсказка 2

Действительно, f(x+6)=3+f(x). Тогда с помощью индукции можно установить, что f(x+6k)=3k+f(x). Как нам тогда найти f(2012)?

Подсказка 3

f(2012)=f(2+6*335), поэтому f(2012)=1005+f(2). Найдите f(2) и завершите решение!

Показать ответ и решение

Применим условие дважды

f(x +6)= x+ 3+ 2− f(x+ 3)= x+5 − x− 2+ f(x)= f(x)+3

Используя это, получим

f(2012)= f(335⋅6+ 2)=f(2)+335⋅3= −1+ 2− f(− 1)+ 1005 =1005
Ответ:

 1005

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 7#49763

Пусть

     x
f(x)= 3 +2

Найдите значение функции

f(◟..◝.f◜(f◞(x))...)
 2009

в точке x= 4.

Источники: ОММО-2009, номер 5, (см. olympiads.mccme.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Линейная функция, какая легкотня! Хотя погодите, похоже все не так просто... Давайте попробуем посмотреть на f(f(x)) или же сразу посмотреть на f(f(4))...

Подсказка 2

f(f(x))=(x+24)/9. Ничего красивого. Давайте подставим 4, может, хоть тогда что-нибудь увидим: f(f(4))=28/9=(27+1)/9. Хммм, а ведь f(4)=10/3=(9+1)/3. Какое предположение напрашивается?

Подсказка 3

Верно, f(f(..f(4)...))=(3ⁿ⁺¹+1)/3ⁿ. Убедитесь в этом с помощью индукции и вычислите ответ!

Показать ответ и решение

Первое решение.

Посмотрим, что происходит при применении f  к некоторому числу. Заметим, что         x     x−3
f(x)− 3= 3 − 1 = 3  , т. е. каждое применение    f  сокращает расстояние от числа до 3  в три раза. Для x= 4  оно было равно 1  , а значит, после 2009  применений f  это расстояние станет равным  −2009
3  . Соответственно, само число станет равным     −2009
3 +3    .

Второе решение.

f(x)= 2+ x∕3;
f(f(x))= 2+ 2∕3 +x∕9;
f(f(f(x)))= 2+ 2∕3+2∕9+ x∕27;
...
               (             2008)    2009
 f◟(..◝.f◜(f◞(x))...)= 2 +2∕3+ ⋅⋅⋅+ 2∕3    + x∕3   .
  2009

По формуле для суммы геометрической прогрессии, последнее выражение равно

   1− 1∕32009
2⋅ -1−-1∕3--+ x∕32009 =3 +(x− 3)∕32009

Подставляя x= 4  , получаем ответ.

Замечание. Формально мы доказываем по индукции, что f(...f(f(x))...)= xn-+ 2n∑−11-
◟--◝n◜-◞        3    k=0 3k  . База для n= 1  очевидна, а переход

              f◟(...◝◜f(f◞(x))...)       x    ∑n  1
f◟(..◝.◜f(f◞(x))...)= ---n--3----- +2= 3n+1 + 2  3k
  n+1                                 k=0

тривиален. Остаётся подставить n= 2009  и упростить формулу суммы геометрической прогрессии               -4--   (13)2009−1      −2009
f(◟..◝.f◜(f◞(4))...)= 32009 +2⋅   13− 1  = 3+3
 2009

Ответ:

 3+ 3−2009

Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!