Συναρτησιακή εξίσωση (λγ)

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

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

Συναρτησιακή εξίσωση (λγ)

#1

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από socrates »

Να προσδιορίσετε όλες τις συναρτήσεις f:\mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R} τέτοιες ώστε f(2)=2 και f(xy)=yf(x)+f(xy-xf(y)), για κάθε x,y \in \mathbb{R}.
Θανάσης Κοντογεώργης
Άβαταρ μέλους
Σ. Διονύσης
Δημοσιεύσεις: 190
Εγγραφή: Τρί Φεβ 19, 2013 5:17 pm
Τοποθεσία: Milky Way,Orion Arm, Solar System, 3rd Planet(Earth)

Re: Συναρτησιακή εξίσωση (λγ)

#2

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από Σ. Διονύσης »

socrates έγραψε:Να προσδιορίσετε όλες τις συναρτήσεις f:\mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R} τέτοιες ώστε f(2)=2 και f(xy)=yf(x)+f(xy-xf(y)), για κάθε x,y \in \mathbb{R}.
Καλησπέρα. Εικόνα Δίνω μια λύση με επιφυλάξεις.

Θέτουμε: y:=1 ,x:=0\rightarrow f(0)=f(0)+f(0)\Leftrightarrow f(0)=0

Θέτουμε: y:=2 ,x:=1\rightarrow f(2)=2f(1)+f(2-2)\Leftrightarrow f(1)=1

Θέτουμε: y:=2\rightarrow f(2x)=2f(x)+f(2x-2x)\Leftrightarrow f(2x)=2f(x) και από μαθηματική επαγωγή θα είναι: f(nx)=nf(x)  ,\forall n\in\mathbb{N}

Όμως η τελευταία είναι ειδική περίπτωση της \displaystyle{f(x_1+x_2+...+x_n)=f(x_1)+f(x_2)+...+f(x_n)} \qquad\color{blue}(1)\color{black}, για x_1,x_2,...,x_n=x

Δηλαδή αν βρούμε τις συναρτήσεις που επαληθεύουν την (1) και την αρχική, αυτόματα θα έχουμε βρει και αυτές που επαληθεύον την ειδικότερη f(nx)=nf(x)} με,ίσως, κάποιες επιπλέον συναρτήσεις τις οποίες θα πρέπει να απορρίψουμε. (Μεγαλύτερη οικογένεια συναρτήσεων Εικόνα)

Στην (1) για x_1=x , x_2=y , x_3,...,x_n=0 \rightarrow f(x+y)=f(x)+f(y) ,\forall x,y\in\mathbb{R}\qquad\color{blue}(2)\color{black}

Όμως:
\displaystyle{0=f(0) = f(x+(-x))  = f(x)+ f(-x) \Leftrightarrow f(-x)=-f(x)\quad ,x\in\mathbb{R}\color{red}\spadesuit\color{black}}

H (2) για y:=-y και λόγω της \color{red}\spadesuit\color{black} γίνεται:

\displaystyle{f(x-y)=f(x)-f(y) \quad ,x,y\in\mathbb{R}\color{red}\clubsuit\color{black} }

Η αρχική λόγω της \color{red}\clubsuit\color{black} γράφεται:

\displaystyle{f(xy)=yf(x)+f(xy-xf(y))\Leftrightarrow f(xy)=yf(x)+f(xy)-f(xf(y))\Leftrightarrow f(xf(y))=yf(x) \qquad \color{blue}(3)\color{black}}

και για x:=1\rightarrow f(f(y))=y, άρα κατά τα γνωστά η f είναι επί και "1-1".

Θέτοντας στην (3) y:=x\rightarrow f(xf(x))=xf(x)\Leftrightarrow f(x)=x \quad , \forall x\in\mathbb{R} η οποία επαληθεύει την αρχική.

Παρατήρηση: Τελικά δε βρήκαμε περισσότερες συναρτήσεις δηλαδή οι δυο οικογένειες έτυχε να συμπίπτουν.
My System:
Case:CoolerMaster HAF-X
CPU:i7-2600k @5.0GHz @1.43v
RAM:Corsair Dominator GT 32GB 2133MHz
GPU:ATI RADEON HD6990 4GB @950MHz @1450MHz
Mobo:GIGABYTE Z68X-UD7-B3
SSD:Corsair Force GS 240GB
HDD:WD Caviar Black 2TB
CPU cooler:CoolerMaster V10
Headphones:V-moda M100
Audio interface:RME Babyface
socrates
Επιμελητής
Δημοσιεύσεις: 6603
Εγγραφή: Δευ Μαρ 09, 2009 1:47 pm
Τοποθεσία: Θεσσαλονίκη
Επικοινωνία:

Re: Συναρτησιακή εξίσωση (λγ)

#3

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από socrates »

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 2 επισκέπτες