2022 AMC 10B 第 24 题
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24.
考虑满足 的函数 ,其中 和 为任意实数。在所有还满足 的这类函数中,下面这个表达式的最大可能值是多少?
Consider functions that satisfy for all real numbers and Of all such functions that also satisfy the equation what is the greatest possible value of the following expression?
小提示:
证明上界后,构造一个能取到该上界的分段线性函数
After proving the upper bound, give a piecewise-linear function that attains it
大提示:
在 的两侧各使用两次收缩条件
Use the contraction condition twice on each side of
解答:
连续使用两次收缩不等式可得 同理,
设 。由三角不等式,
为取到这个上界,定义 为依次经过下列各点的分段线性函数:并规定当 或 时 。每一段斜率的绝对值都不超过 ,因此满足收缩条件。特别地,、、。所以 ,而 ,两者之差为 。
所以正确答案是 B。
Applying the contraction inequality twice gives and similarly
Set The triangle inequality now yields
To attain the bound, define by linear interpolation through the points and set for or Every segment has slope with absolute value at most so the contraction condition holds. In particular, and Hence while giving the difference
Thus, the answer is B .
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