Ισοδυναμία

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

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

Ισοδυναμία

#1

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από socrates »

Έστω f:\Bbb{R}\to\Bbb{R}. Να δείξετε ότι

\displaystyle{ 2x+f(y)=f(2f(x)+y), \ \forall x,y\in \Bbb{R} \  \iff  \ f(x+y)=f(x)+f(y), \ \forall x,y\in \Bbb{R} \ \wedge \ f(f(x))=x, \ \forall x\in \Bbb{R}.}
Θανάσης Κοντογεώργης
BAGGP93
Δημοσιεύσεις: 1552
Εγγραφή: Σάβ Ιούλ 02, 2011 8:48 pm
Τοποθεσία: Ιωάννινα - Αθήνα

Re: Ισοδυναμία

#2

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από BAGGP93 »

Καλησπέρα.

Υποθέτουμε ότι για κάθε \displaystyle{x\,,y\in\mathbb{R}} ισχύουν οι σχέσεις \displaystyle{f(x+y)=f(x)+f(y)\,\,\kappa \alpha \iota\,\,f(f(x))=x} .

Για τυχόντα \displaystyle{x\,,y\in\mathbb{R}} έχουμε

\displaystyle{f\left(2\,f(x)+y\right)=f\left(f(x)+\left(f(x)+y\right))=f(f(x))+f(f(x)+y)=x+f(f(x))+f(y)=2\,x+f(y)} .

Αντίστροφα, υποθέτουμε ότι \displaystyle{2\,x+f(y)=f(2\,f(x)+y)\,,x\,,y\in\mathbb{R}\,\,(I)} .

Για \displaystyle{y=0} παίρνουμε \displaystyle{f(2\,f(x))=2\,x+f(0)\,,x\in\mathbb{R}\,\,(II)} .

Έστω \displaystyle{a\,,b\in\mathbb{R}} τέτοια, ώστε \displaystyle{f(a)=f(b)}. Τότε,

\displaystyle{f(a)=f(b)\Rightarrow 2\,f(a)=2\,f(b)\Rightarrow f(2\,f(a))=f(2\,f(b))\stackrel{(II)}{\Rightarrow} 2\,a+f(0)=2\,b+f(0)\Rightarrow a=b} .

Επομένως, η συνάρτηση \displaystyle{f} είναι 1-1.

Από την σχέση \displaystyle{(I)} , για \displaystyle{x=0} έχουμε \displaystyle{f(2\,f(0))=f(0)\Leftrightarrow 2\,f(0)=0\Leftrightarrow f(0)=0} , άρα

\displaystyle{f(2\,f(x))=2\,x\,,x\in\mathbb{R}} .

Από την τελευταία σχέση, για \displaystyle{x=\frac{f(x)}{2}} έχουμε

\displaystyle{f\left(2\,f\left(\frac{f(x)}{2}\right)\right)=f(x)\Leftrightarrow f\left(\frac{f(x)}{2}\right)=\frac{x}{2}\,,x\in\mathbb{R}} .

Συνεπώς, η σχέση \displaystyle{(I)} για \displaystyle{x=\frac{f(x)}{2}} δίνει

\displaystyle{f(x)+f(y)=f\left(2\,f\left(\frac{f(x)}{2}\right)+y\right)\Leftrightarrow f(x)+f(y)=f(x+y)\,,x\,,y\in\mathbb{R}}.

Τέλος, θέτοντας στην παραπάνω σχέση \displaystyle{x=f(x)} έχουμε \displaystyle{f(f(x))+f(y)=f(f(x)+y)\,,x\,,y\in\mathbb{R}}

και θέτοντας \displaystyle{y=f(x)} λαμβάνουμε

\displaystyle{2\,f(f(x))=f(2\,f(x))\Leftrightarrow 2\,f(f(x))=2\,x\Leftrightarrow f(f(x))=x\,,x\in\mathbb{R}}
Παπαπέτρος Ευάγγελος
socrates
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 6603
Εγγραφή: Δευ Μαρ 09, 2009 1:47 pm
Τοποθεσία: Θεσσαλονίκη
Επικοινωνία:

Re: Ισοδυναμία

#3

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από socrates »

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

Re: Ισοδυναμία

#4

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από socrates »

Να δούμε και το αδερφάκι;


Έστω f:\Bbb{R}^+\to\Bbb{R}^+. Να δείξετε ότι

\displaystyle{ 2x+f(y)=f(2f(x)+y), \ \forall x,y\in \Bbb{R}^+ \  \iff   \ f(x)=x, \ \forall x\in \Bbb{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 3 επισκέπτες