MathLabs

Bài 6

Cho f:Z>0→Z>0f:\mathbb{Z}_{>0}\to\mathbb{Z}_{>0}. Chứng minh rằng nếu f(n+1)>f(f(n))f(n+1)>f(f(n)) với mọi số nguyên dương nn thì f(n)=nf(n)=n với mọi nn.
Bước 4 trên 5: Dùng bất đẳng thức ban đầu
Hiểu nôm na

Nếu giá trị vượt đường chéo, tính tăng nghiêm ngặt sẽ mâu thuẫn với bất đẳng thức đề bài.

f(m)≥m+1⟹f(f(m))≥f(m+1)f(m)\ge m+1\Longrightarrow f(f(m))\ge f(m+1)
Phân tích chi tiết

Nếu f(m)≥m+1f(m)\ge m+1, tính tăng nghiêm ngặt cho f(f(m))≥f(m+1)f(f(m))\ge f(m+1). Nhưng giả thiết nói f(m+1)>f(f(m))f(m+1)>f(f(m)), mâu thuẫn. Do đó f(m)≤mf(m)\le m.