Σελίδα 1 από 1

Συναρτησιακή εξίσωση (β)

Δημοσιεύτηκε: Παρ Οκτ 18, 2013 1:31 pm
από socrates
Παραλλαγή της συναρτησιακής που υπάρχει στο αρχείο που έβαλε ο Βασίλης εδώ: viewtopic.php?f=51&t=40386


Να προσδιορίσετε όλες τις συναρτήσεις f:\mathbb{R}^+ \rightarrow \mathbb{R}^+ τέτοιες ώστε \displaystyle{ f (x + f (x + y)) = f (2x) + y, ,} για κάθε x,y \in \mathbb{R}^+.

\mathbb{R}^+=(0,+\infty)

Re: Συναρτησιακή εξίσωση (β)

Δημοσιεύτηκε: Δευ Οκτ 28, 2013 11:48 pm
από socrates
Μοναδική λύση είναι η ταυτοτική συνάρτηση, f(x)=x. Αυτό μπορούμε να το δείξουμε μέσα από τα επόμενα βήματα:

-- f(x+f(x))=2f(x) για κάθε x>0.

-- f(x)\geq x για κάθε x>0

-- η συνάρτηση f(x)-x είναι φθίνουσα και τελικά σταθερή.

-- f(x)=x

Re: Συναρτησιακή εξίσωση (β)

Δημοσιεύτηκε: Παρ Νοέμ 08, 2013 12:37 pm
από socrates

Re: Συναρτησιακή εξίσωση (β)

Δημοσιεύτηκε: Τρί Οκτ 21, 2014 12:50 am
από socrates
Σε αρκετές συναρτησιακές αυτού του "μοτίβου" μπορούμε να βρούμε λύση χρησιμοποιώντας απλές αντικαταστάσεις (είδαμε κάποιες τέτοιες ασκήσεις...)
Σε αυτήν όμως δεν έχω καταφέρει να βρω μια τέτοια λύση...
Την επαναφέρω μήπως βρεθεί πιο "απλή" λύση.. :)

Re: Συναρτησιακή εξίσωση (β)

Δημοσιεύτηκε: Τρί Οκτ 21, 2014 8:48 pm
από Petros N.
Δίνω μια λύση με απλές αντικαταστάσεις, αν και η προτεινόμενη λύση κατα τη γνώμη μου έιναι πιό ωραία!

Στην αρχική:
y=y+f(x+2y) \implies f(x+f(x+y+f(x+2y)))=f(2x)+y+f(x+2y), (1)
x=x+y \implies f(x+y+f(x+2y))=f(2x+2y)+y, (2)
x=y \implies f(x+f(2x))=f(2x)+x, (3)

(1),(2) \implies f(x+y+f(2x+2y))=f(2x)+y+f(x+2y), (4)

(3),(4) \implies x+f(2x+y)=f(2x)+f(x+y), (5)

Στην αρχική:
y=x+y \implies f(x+f(2x+y))=f(2x)+x+y \implies f(f(2x)+f(x+y))=f(2x)+x+y
όπου η τελευταία ισότητα προκύπτει από την (5)

Στην τελευταία για κάθε 2y>x θέτω y=2y-x \implies f(f(2x)+f(2y))=f(2x)+2y
Στην τελευταία για 2y>x>y/2 μπορεί να γινει αλλαγη των x,y που δίνει f(2x)-2x=f(2y)-2y.

Έστω g(x)=f(x)-x. Από την τελευταία σχέση βλέπουμε ότι η g είναι σταθερή στο (y,4y) άρα εύκολα (επαγωγικά) είναι σταθερή στο (4^{-n}y,4^ny)
και αν αφήσουμε το n να τείνει στο άπειρο η g είναι σταθερή σε όλο το R^+. Έπαληθεύοντας είναι ίση με 0 άρα f(x)=x

Re: Συναρτησιακή εξίσωση (β)

Δημοσιεύτηκε: Παρ Οκτ 24, 2014 12:00 am
από socrates
Πέτρο, ευχαριστώ πολύ για την ανταπόκριση και την πολύ ωραία διαπραγμάτευση... :coolspeak:

Δύο σημειώσεις:

-- Η σχέση x+f(2x+y)=f(2x)+f(x+y), (5) δίνει ότι \displaystyle{g(x+y)=g(x)+g(y)}
οπότε, εφόσον g(x)\geq 0, είναι g(x)=cx οπότε \displaystyle{f(x)=(c+1)x} και τελικά c=0.

-- Από τη λύση μου, έχουμε f(y)-y\leq f(2x)-2x, για κάθε y>x.
Επομένως, f(y)-y\leq f(x)-x, για κάθε \displaystyle{ y>\frac{x}{2}, } και \displaystyle{gx)=g(y),} για κάθε \displaystyle{2x> y>\frac{x}{2}, }
και, όπως στη λύση σου, είναι \displaystyle{g\equiv 0.}