Σελίδα 1 από 1

Συναρτησιακή με θεωρία αριθμών

Δημοσιεύτηκε: Πέμ Σεπ 08, 2011 12:39 am
από socrates
Έστω \mathbb{N}_0 το σύνολο των μη αρνητικών ακεραίων.
Να προσδιορίσετε όλες τις συναρτήσεις f:\mathbb{N}_0\to\mathbb{N}_0 για τις οποίες:

\bullet \ 0\le f(x)\le x^2, για κάθε x\in\mathbb{N}_0
\bullet \ x-y | f(x)-f(y), για κάθε x,y\in\mathbb{N}_0 , \ x>y.


Ολυμπιάδα Νοτίου Αφρικής 2011
http://www.artofproblemsolving.com/Foru ... 6&t=429529

Re: Συναρτησιακή με θεωρία αριθμών

Δημοσιεύτηκε: Παρ Δεκ 07, 2012 10:54 pm
από asxetos
Νομίζω πως βρήκα μια λύση άλλα αν μπορεί κάποιος, ας την κοιτάξει.

Αρχικά για χ=0 στην πρώτη παίρνουμε f(0)=0.Για y=0 στην δεύτερη έχουμε χ|f(x), άρα υπάρχει συνάρτηση g: \mathbb{N}_0 \to \mathbb{N}_0 ώστε f(x)=xg(x),x>0.
Από την πρώτη έχουμε: 0 \leq g(x) \leq x
και από την δεύτερη: x-y|xg(x)-yg(y)\Leftrightarrow x-y|y(g(x)-g(y))(*)
Για χ=1 στην πρώτη έχουμε:f(1)=0,1
Αν f(1)=0,τότε υπάρχει(θέτοντας στην δεύτερη y=1) h: \mathbb{N}_0 \to \mathbb{N}_0 ώστε g(x)=(x-1)h(x),δηλαδή f(x)=xg(x)=x(x-1)h(x). Όμως f(x)\leq x^2 \Leftrightarrow h(x) \leq 1+\frac{1}{x-1},άρα h(x)=0orh(x)=1,επομένως
f(x)=0 ή f(x)=x(x-1) που επαληθεύουν τις αρχικές συνθήκες.
Αν τώρα f(1)=1,για y=1 στη (*)(g(1)=1),τότε υπάρχει h: \mathbb{N}_0 \to \mathbb{N}_0 ώστε g(x)=h(x)(x-1)+1.Όμως f(x)\leq x^2 \Leftrightarrow h(x) \leq 1, άρα h(x)=0orh(x)=1,επομένως
f(x)=x ή f(x)=χ^2.

Συνοψίζοντας οι μόνες λύσεις που πληρούν τις αρχικές συνθήκες είναι οι:
1)f(x)=0
2)f(x)=x
3)f(x)=x^2
4)f(x)=x^2-x

Ελπίζω να είμαι σωστός.