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“但f(n+g(n))又等於f(f(n))=f(n)+n=n+2g(n),自洽。”
“由严格递增,g(n)非负且递增?不一定。”
“尝试求前几项:设f(1)=1,则f(f(1))=f(1)=1,但方程要求等於2,所以矛盾。
跳过n=1。”
“从n=2开始:f(f(2))=f(2)+2,设f(2)=a,则f(a)=a+2。”
“由严格递增,f(1)=1<f(2)=a,所以a≥2。”
“f(3)=b,则f(b)=b+3,且b>a≥2。”
“继续推导……”
江辰在草稿纸上列出一串等式。
两分钟后,他猜出了答案。
“f(n)=φn+ψ,其中φ是黄金比例(1+√5)2?不对,必须是整数函数。”
“实际上,经典解是f(n)=?φn?或类似形式,但需要验证。”
他快速验证了一下。
“设φ=(1+√5)2≈1.618,则φ2=φ+1。”
“如果f(n)=?φn?,则f(f(n))=?φ?φn??≈φ2n=φn+n=f(n)+n,近似成立。”
“但严格成立需要数论性质,这是经典的beatty序列。”
江辰决定直接写答案:
“解:f(n)=?φn?,其中φ=(1+√5)2,且n≥1时成立。
验证:由beatty定理,?φ?φn??=?φ2n?=?(φ+1)n?=?φn+n?=?φn?+n=f(n)+n,当φn不是整数时成立,而φ是无理数,φn永不为整数,故等式成立。”
“但需要验证严格递增:显然。”
“f(1)=?φ?=1,满足。”
写完,江辰鬆了口气。
“这题真他妈绕。”
看了眼时间:9:55。
四道题,十五分钟搞定。
这时候交卷,会不会太早了些?
且阅卷老师看了,会不会不够惊艷?
不行,还得露一手。
江辰没有立马交卷,而是又將目光投向最后一道压轴题。
“这题,解法有很多,刚才只是用了最常见的一种!”
“还有第二种……”
“第三种……”
五分钟后。
10:00整。
他举手。
“老师,交卷。”
……
考场里一片寂静。
所有人抬起头,看著江辰,眼神复杂。
有惊讶,有疑惑,更多的是……不屑。
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