Κλασική συναρτησιακή

Συντονιστές: cretanman, Demetres, polysot, achilleas, socrates, silouan

socrates
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 6603
Εγγραφή: Δευ Μαρ 09, 2009 1:47 pm
Τοποθεσία: Θεσσαλονίκη
Επικοινωνία:

Κλασική συναρτησιακή

#1

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από socrates »

Να προσδιορίσετε όλες τις συναρτήσεις f:\mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R} τέτοιες ώστε \displaystyle{  f(y+zf(x))=f(y)+xf(z),} για κάθε x,y,z \in \mathbb{R}.
Θανάσης Κοντογεώργης
Άβαταρ μέλους
emouroukos
Συντονιστής
Δημοσιεύσεις: 1447
Εγγραφή: Δευ Δεκ 22, 2008 1:27 pm
Τοποθεσία: Αγρίνιο

Re: Κλασική συναρτησιακή

#2

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από emouroukos »

Στη δοσμένη σχέση

\displaystyle{\boxed{f\left( {y + zf\left( x \right)} \right) = f\left( y \right) + xf\left( z \right)}} \bf \color{red} \left( \bigstar \right)

θέτουμε x = y = 1 και z = 0, οπότε προκύπτει ότι

\displaystyle{f\left( 1 \right) = f\left( 1 \right) + f\left( 0 \right) \Leftrightarrow \boxed{f\left( 0 \right) = 0}.}

Θέτουμε y=0 στη σχέση \bf \color{red} \left( \bigstar \right), οπότε προκύπτει ότι

\displaystyle{\boxed{f\left( {zf\left( x \right)} \right) = xf\left( z \right)}} \bf \color{red} \left( 1 \right)

για κάθε x, z \in \mathbb{R}.

Θέτουμε \displaystyle{a: = f\left( 1 \right)}, οπότε η \bf \color{red} \left( 1 \right) για z = 1 δίνει ότι

\displaystyle{\boxed{f\left( {f\left( x \right)} \right) = ax}} \bf \color{red} \left( 2 \right)

για κάθε x \in \mathbb{R}.

\bullet Έστω ότι a = 0. Τότε, θέτοντας x = 1 στη σχέση \bf \color{red} \left( 1 \right), βρίσκουμε ότι

\displaystyle{\boxed{f\left( z \right) = 0}}

για κάθε z \in \mathbb{R}, συνάρτηση που προφανώς επαληθεύει την \bf \color{red} \left( \bigstar \right).

\bullet Έστω ότι a \ne 0. Θέτοντας x = 1 στη σχέση \bf \color{red} \left( 2 \right), βρίσκουμε ότι \displaystyle{f\left( a \right) = a.} Θέτοντας τώρα x = a στη σχέση \bf \color{red} \left( 2 \right), έχουμε ότι

\displaystyle{{a^2} = f\left( {f\left( a \right)} \right) = f\left( a \right) = a,}

οπότε a = 1 και η σχέση \bf \color{red} \left( 2 \right) γράφεται

\displaystyle{\boxed{f\left( {f\left( x \right)} \right) = x}} \bf \color{red} \left( 3 \right)

για κάθε x \in \mathbb{R}.

Θέτοντας x = 1 στη σχέση \bf \color{red} \left( \bigstar \right), βρίσκουμε ότι

\displaystyle{\boxed{f\left( {y + z} \right) = f\left( y \right) + f\left( z \right)}} \bf \color{red} \left( 4 \right)

για κάθε y, z \in \mathbb{R}.

Θέτοντας στη σχέση \bf \color{red} \left( 1 \right) όπου z το \displaystyle{f\left( z \right)}, βρίσκουμε ότι

\displaystyle{f\left( {f\left( z \right)f\left( x \right)} \right) = xf\left( {f\left( z \right)} \right)\mathop  = \limits^{\bf \color{red} \left( 3 \right)} xz}

και άρα, πάλι λόγω της \bf \color{red} \left( 3 \right),

\displaystyle{f\left( z \right)f\left( x \right) = f\left( {f\left( {f\left( z \right)f\left( x \right)} \right)} \right) = f\left( {xz} \right),}

δηλαδή

\displaystyle{\boxed{f\left( {xz} \right) = f\left( x \right)f\left( z \right)}} \bf \color{red} \left( 5 \right)

για κάθε x, z \in \mathbb{R}.

Από τις σχέσεις \bf \color{red} \left( 4 \right) και \bf \color{red} \left( 5 \right) βλέπουμε ότι η f ικανοποιεί τόσο την προσθετική όσο και την πολλαπλασιαστική συναρτησιακή εξίσωση του Cauchy και άρα (όπως πολλές φορές έχει αναφερθεί στο :logo: ...) θα είναι, στην περίπτωση αυτή,

\displaystyle{\boxed{f\left( x \right) = x}}

για κάθε x  \in \mathbb{R}, συνάρτηση που επίσης επαληθεύει την \bf \color{red} \left( \bigstar \right).

Ώστε, οι ζητούμενες συναρτήσεις είναι η μηδενική και η ταυτοτική.
Βαγγέλης Μουρούκος

Erro ergo sum.
socrates
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 6603
Εγγραφή: Δευ Μαρ 09, 2009 1:47 pm
Τοποθεσία: Θεσσαλονίκη
Επικοινωνία:

Re: Κλασική συναρτησιακή

#3

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από socrates »

Θανάσης Κοντογεώργης
socrates
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 6603
Εγγραφή: Δευ Μαρ 09, 2009 1:47 pm
Τοποθεσία: Θεσσαλονίκη
Επικοινωνία:

Re: Κλασική συναρτησιακή

#4

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από socrates »

Να δούμε και το αδερφάκι;

Να προσδιορίσετε όλες τις συναρτήσεις f:\mathbb{R}^+ \rightarrow \mathbb{R}^+ τέτοιες ώστε \displaystyle{  f(y+zf(x))=f(y)+xf(z),} για κάθε x,y,z \in \mathbb{R}^+.
Θανάσης Κοντογεώργης
Απάντηση

Επιστροφή στο “Άλγεβρα - Θεωρία Αριθμών - Συνδυαστική (Seniors) - Παλαιότερες Συζητήσεις”

Μέλη σε σύνδεση

Μέλη σε αυτήν τη Δ. Συζήτηση: Δεν υπάρχουν εγγεγραμμένα μέλη και 1 επισκέπτης