ご注文は数オリですか?

問題一覧へ戻る

#84
代数
★★★☆☆

実数に対して定義され実数値をとる関数 f であって, 任意の実数 x,y に対して f(x+f(y))+f(xy)=yf(x)+f(y)+f(f(x)) をみたすようなものをすべて求めよ.

平山x=1f(1+f(y))=yf(1)+f(f(1))
宿田f(1)=0 または単射
渡辺y=0 で単射なら終わる
平山f(1)=0 仮定します、y=1f(x)=f(f(x))
平山f(0)=0 だから x=1f(1+f(y))=0 になる
宿田:零点 a について f(ax)=af(x)
平山:有理数はすべて零点か?
宿田:なんでや
平山:めっちゃ嘘ついてた…
平山(qx,qy) と比較して f(xy)=yf(x) とか考えてた…
宿田:零点が 01 以外にあればそうで
平山:これは x,y 入れ替えて f(x)/x が一定の良くあるやつ
宿田01 だけなら f(1+f(y))=0 で死ぬ
平山:そもそも上のやつ x=1 で良かったわ()

  • 工事中

求める関数は f(x)x および f(x)0 であることを示す. これらは明らかに与式をみたす.

いま f(1)0 であると仮定する. このとき f(s)=f(t) なる実数 s,t に対し, P(1,s) および P(1,t) を比較することで s=t を得る. すなわち f は単射であるから, P(x,0) より f(x)=x+f(0) を得る. 特にこれを与式に代入することで明らかに f(0)=0 が必要である.

以下 f(1)=0 とする. このとき P(x,1) より f(f(x))=f(x)() で, 特に x=1 より f(0)=0 である.

f の零点が 01 のみであったと仮定すると, P(1,x) より x0,1 に対し f(x)=1 が必要であるが, このとき P(1,2) より矛盾する. したがって 0 および 1 以外の零点 a がとれ, このとき P(x,a) より f(ax)=af(x) である. よって P(a,ax) より f(x)0 が必要である. ただし途中で () を繰り返し用いた.