Συναρτησιακή εξίσωση

Συντονιστές: achilleas, emouroukos, silouan

achilleas
Γενικός Συντονιστής
Δημοσιεύσεις: 3014
Εγγραφή: Τρί Σεπ 15, 2009 3:32 pm

Συναρτησιακή εξίσωση

#1

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από achilleas » Παρ Μαρ 04, 2022 8:43 pm

Να βρεθούν όλες οι συναρτήσεις f:\mathbb{R}\to \mathbb{R} για τις οποίες ισχύει f(xf(y)+y^2)=f((x+y)^2)-xf(x) για κάθε x, y\in \mathbb{R}.

Φιλικά,

Αχιλλέας



Λέξεις Κλειδιά:
Άβαταρ μέλους
ΦΩΤΙΑΔΗΣ ΠΡΟΔΡΟΜΟΣ
Δημοσιεύσεις: 921
Εγγραφή: Πέμ Νοέμ 22, 2018 9:43 pm

Re: Συναρτησιακή εξίσωση

#2

Μη αναγνωσμένη δημοσίευση από ΦΩΤΙΑΔΗΣ ΠΡΟΔΡΟΜΟΣ » Παρ Μαρ 04, 2022 10:41 pm

achilleas έγραψε:
Παρ Μαρ 04, 2022 8:43 pm
Να βρεθούν όλες οι συναρτήσεις f:\mathbb{R}\to \mathbb{R} για τις οποίες ισχύει f(xf(y)+y^2)=f((x+y)^2)-xf(x) για κάθε x, y\in \mathbb{R}.

Φιλικά,

Αχιλλέας
Καλή

P(x,y) η δοσμένη
P(1,0):f(f(0))=f(1)-f(1)=0
Έστω πως υπάρχει t\neq 0 με f(t)=0.
P(x,t): f(t^2)=f((x+t)^2)-xf(x)
P(t,t): f(t^2)=f(4t^2)
P(-2t,t): f(t^2)=f(t^2)+2tf(-2t)\Leftrightarrow f(-2t)=0
P(x,-2t): f(4t^2)=f((x-2t)^2)-xf(x)
P(x-3t,t): f(t^2)=f((x-2t)^2)-(x-3t)f(x-3t)
και αφού f(t^2)=f(4t^2) έχουμε (x-3t)f(x-3t)=xf(x)
P(x-3t,t): f(t^2)=f((x-2t)^2)-(x-3t)f(x-3t) επομένως f(x^2)=f((x-3t)^2)
P(x-3t,y) f(xf(y)+y^2-3tf(y))=f((x+y-3t)^2)-(x-3t)f(x-3t)=
=f((x+y)^2)-xf(x)=f(xf(y)+y^2)
Σαφώς η \boxed{f(x)\equiv 0} επαληθεύει, υποθέτουμε τώρα ότι υπάρχει k με f(k)\neq 0
Στην τελευταία για y=k έχω f(x-3tf(k))=f(x) για κάθε x αφού το xf(k)+k^2 διατρέχει όλο το \mathbb{R}
Άρα υπάρχει e\neq 0 με f(x+e)=f(x)
Είναι τώρα kf(k)=(k-3t)f(k-3t) και
(k+e)f(k+e)=(k+e-3t)f(k+e-3t)\Leftrightarrow ef(k)=ef(k-3t)\Leftrightarrow f(k)=f(k-3t)\neq 0
οπότε k=k-3t άτοπο.
Μένει η περίπτωση f(u)=0\Leftrightarrow u=0
P(x,0): f(x^2)=xf(x) και με x\rightarrow -x παίρνω f(-x)=-f(x)
P(x,-2x): f(xf(-2x)+4x^2)=f(x^2)-xf(x)=0 άρα για x\neq 0 έχω
xf(-2x)+4x^2=0\Leftrightarrow f(-2x)=-4x άρα \boxed{f(x)=2x} για κάθε x\in \mathbb{R}
η οποία επαληθεύει.


Απάντηση

Επιστροφή σε “Άλγεβρα - Επίπεδο Αρχιμήδη (Seniors)”

Μέλη σε σύνδεση

Μέλη σε αυτήν τη Δ. Συζήτηση: Δεν υπάρχουν εγγεγραμμένα μέλη και 2 επισκέπτες