同一骨架 2015 年河北预赛 第 1 题 · P010687
两个看似难以单独求出的量,可以先寻找反射配对,使成对的和固定。关键是证明变换后仍在原定义域中,并且配对可逆;有了这些关系,就能跳过逐个求值或解出所有根。
前题的相反输入产生互为倒数的正真数,对数相加整体抵消;后题用一个仿射反射在指数方程和对数方程的根集间建立双射,配对后再求平均。
若方程 ()的所有根为 ,其中 为正整数;方程 ()的所有根为 ,其中 为正整数,则
的值为( )。
将一个方程的根送到另一个方程,寻找一一对应,而不是分别解出所有指数与对数根。
先回想这道题的想法,再试试当前题。
若 是第一方程的根,则 ,所以 。取以 为底的对数,得
故 是第二方程的根。反过来,第二方程任一根 都能令 还原第一方程。因此两根集在 下双射,,各对根和为 。所求平均数为
所以选 。
两个方程的根数不必相同于固定常数,但彼此始终相等。 时第一方程严格递增而有一根; 时它严格凸、在零处为负且两端趋于正无穷,有两根。这两种情况都满足同一配对关系,不会改变平均数。
指数方程与对数方程同时出现,先试将其中一个根作简单仿射变换;根集双射与固定配对和,可能直接给出整体平均数。
关键是发现两个方程的根集可作仿射双射,而非分别求出超越方程的根;要同时验证对数真数合法、对应可逆及每对根的和,从而控制根数变化下的整体平均值。
核心工具:对称配对:和差分离
同一骨架 2015 年河北预赛 第 1 题 · P010687
两个看似难以单独求出的量,可以先寻找反射配对,使成对的和固定。关键是证明变换后仍在原定义域中,并且配对可逆;有了这些关系,就能跳过逐个求值或解出所有根。
前题的相反输入产生互为倒数的正真数,对数相加整体抵消;后题用一个仿射反射在指数方程和对数方程的根集间建立双射,配对后再求平均。
已记下,谢谢!