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第6题

如果函数 f:Q→Qf:\mathbb Q\to\mathbb Q 对任意 x,y∈Qx,y\in\mathbb Q 都满足 f(x+f(y))=f(x)+yf(x+f(y))=f(x)+y 或 f(f(x)+y)=x+f(y)f(f(x)+y)=x+f(y),就称其为 aquaesulian 函数。证明存在一个整数 cc,使得对任意 aquaesulian 函数 ff,形如 f(r)+f(−r)f(r)+f(-r)(其中 rr 为某个有理数)的不同有理数至多有 cc 个,并求 cc 的最小可能值。
第 1/5 步:记号与恒成立的情形 x 到 x
通俗地说

给这个关系命名后,问题的假设就可以理解为"对任意一对,至少有一个方向成立";而把两个变量取为相同的值,总能平凡地满足这个关系。

x→y:  ⟺  f(x+f(y))=f(x)+yx\to y:\iff f(x+f(y))=f(x)+y
详细分析

记 x→yx\to y 表示 f(x+f(y))=f(x)+yf(x+f(y))=f(x)+y;题目的条件是说对任意 x,yx,y,x→yx\to y 或 y→xy\to x 至少有一个成立。取 y=xy=x 显然给出 x→xx\to x,即对任意 xx 都有 f(x+f(x))=x+f(x)f(x+f(x))=x+f(x)。