2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Найти все функции
Сообщение08.04.2011, 13:46 


19/01/11
718
Найти все непрерывные вещественные функции , определенный на всей числовой прямой и такие , что
$f(\frac{x+y}{x-y})=\frac{f(x)+f(y)}{f(x)-f(y)}$ .

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение08.04.2011, 13:53 
Заслуженный участник


12/08/10
1677
Константа подходит?

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение08.04.2011, 13:55 
Аватара пользователя


06/03/09
240
Владивосток
на ноль делить нельзя же)

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение08.04.2011, 14:11 
Заслуженный участник


12/08/10
1677
Т.е. можно утверждать что функция инъективна?

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение08.04.2011, 16:44 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


01/08/06
3131
Уфа
Можно показать, что $f$ нечётна, а также что $f(x)=x$ для $x\in\{0,\pm 1, \pm 1\pm\sqrt{2}\}$. Если после этого воспользоваться тем фактом, что $\left(f(x)=x,\,f(y)=y\right)\Rightarrow f\left(\frac{x+y}{x-y}\right)=\frac{x+y}{x-y}$, то... на этом мысль останавливается :-)

 Профиль  
                  
 
 Re: Найти все функции
Сообщение08.04.2011, 17:35 


19/01/11
718
worm2 в сообщении #432486 писал(а):
$\left(f(x)=x,\,f(y)=y\right)\Rightarrow f\left(\frac{x+y}{x-y}\right)=\frac{x+y}{x-y}$, то... на этом мысль останавливается

а как - это доказать , ..... или как решить.... мне нужен , доклад по функ уравнению сделать... типа таких уравнении..

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение08.04.2011, 18:12 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


01/08/06
3131
Уфа
Ну, то что Вы прокомментировали, очевидно и доказательства не требует :-)
Подставляем $y=0$, получаем $\frac{f(x)+f(0)}{f(x)-f(0)}=f(1)$. Справа константа, слева константа только если $f(0)=0$ (мы выяснили уже, что $f$ не есть константа), значит, так оно и есть. Одновременно получаем $f(1)=1$. Подставляя $y=-x$, получаем $f(-x)=-f(x)$. Пусть теперь $f(x) = 0$ для какого-то $x\ne 0$. Тогда слева имеем переменную функцию (от $y$), справа — константа. Значит, $f(0)=0$ — единственный корень, функция положительна для положительных аргументов и наоборот. Пусть теперь $z=1+\sqrt{2}$ — положительный корень уравнения $z^2-2z-1=0$. Тогда $-z=\frac{z+1}{z-1}$, $-f(z)=f(-z)=f\left(\frac{z+1}{z-1}\right)=\frac{f(z)+1}{f(z)-1}$, то есть $f(z)$ — корень того же уравнения. А поскольку два корня этого уравнения ($1\pm\sqrt{2}$) имеют разные знаки, не может быть $f(z)\ne z$, иначе на отрезке $[1, z]$ в силу непрерывности был бы корень уравнения $f(x)=0$, что невозможно, как мы показали. Аналогично для второго (отрицательного) корня уравнения.

В принципе таких уравнений много можно написать. Но я надеюсь, что только из процитированной Вами формулы можно будет построить всюду плотное множество на $\mathbb{R}$.

 Профиль  
                  
 
 
Сообщение08.04.2011, 21:00 


03/10/10
102
Казахстан
Вот моё решение (попроще):
1) $y\rightarrow 1$: получаем, уравнение с двумя переменными ($f(x),f(\frac{x+1}{x-1})$)
2) $y\rightarrow 1, x\rightarrow \frac{x+1}{x-1}$: также, получится другое уравнение, но с теми же переменными ($f(1)$ - это константа)
В итоге 2 уравнения с двумя неизвестными, откуда находим $f(x)$.

 Профиль  
                  
 
 Re: Найти все функции
Сообщение09.04.2011, 12:19 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


01/08/06
3131
Уфа
Simba писал(а):
В итоге 2 уравнения с двумя неизвестными
Попробовал так сделать, и (зная, что $f(1)=1$) пришёл к двум эквивалентным уравнениям, из них не получается найти неизвестные.

 Профиль  
                  
 
 Re: Найти все функции
Сообщение09.04.2011, 15:45 
Заслуженный участник


14/01/07
787
myra_panama в сообщении #432431 писал(а):
Найти все непрерывные вещественные функции , определенный на всей числовой прямой и такие , что
$f(\frac{x+y}{x-y})=\frac{f(x)+f(y)}{f(x)-f(y)}$ .
Вскрытие показало,

(Оффтоп)

что больной умер от вскрытия.
что единственное решение $f(x)=x$.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 10 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group