Задача № 16720110, 11 классы3 / 5

Найдите значения f(2023) для строго возрастающей функции f

Дана строго возрастающая функция f ⁣:N0→N0f\colon \mathbb{N}_0\to \mathbb{N}_0 (где N0\mathbb{N}_0 — множество целых неотрицательных чисел), которая удовлетворяет соотношению f(n+f(m))=f(n)+m+1f(n+f(m))=f(n)+m+1 для любых m,n∈N0m,n\in \mathbb{N}_0. Найдите все значения, которые может принимать f(2023)f(2023).

Показать ответ

f(2023)=2024f(2023)=2024.

Разобрать решение

1)Подставив m=0m=0, n=0n=0, получим f(f(0))=f(0)+1f(f(0))=f(0)+1. Если f(0)=0f(0)=0, то получим f(0)=f(0)+1f(0)=f(0)+1, что невозможно. 2) Пусть f(0)=af(0)=a, где a∈Na\in\mathbb{N}. Из первого пункта следует, что f(a)=a+1f(a)=a+1. Если подставить m=0m=0, n=an=a, то получим, что f(2a)=f(a)+1=a+2f(2a)=f(a)+1=a+2. Поэтому значения функции на концах отрезка [a;2a][a;2a] являются двумя последовательными натуральными числами. По условию функция f ⁣:N0→N0f\colon \mathbb{N}_0\to \mathbb{N}_0 строго возрастает, а значит, на отрезке [a;2a][a;2a] не должно быть других целых точек помимо aa и 2a2a, так как в противном случае значения в этих точках совпадали бы с a+1a+1 или a+2a+2, что противоречило бы строгому возрастанию. Следовательно, 2a−a=1,2a-a=1, т.е. a=1a=1.

Подставляя в исходное соотношение m=0m=0 и учитывая равенство f(0)=1f(0)=1, получаем f(n+1)=f(n)+1f(n+1)=f(n)+1. Таким образом, f(n)=n+1f(n)=n+1, следовательно, f(2023)=2024f(2023)=2024.

Обсуждение

0

Комментариев пока нет.

Чтобы оставить комментарий, войдите в аккаунт.

Версии задачи

Выберите доступную версию задачи. Текущая версия отмечена в списке.

Сообщить об ошибке

Опишите неточность в условии, ответе или решении задачи № 167201.

Старый дизайн