หัวข้อ: FFTMO9
ดูหนึ่งข้อความ
  #58  
Old 05 ธันวาคม 2011, 13:10
nooonuii nooonuii ไม่อยู่ในระบบ
ผู้พิทักษ์กฎทั่วไป
 
วันที่สมัครสมาชิก: 25 พฤษภาคม 2001
ข้อความ: 6,408
nooonuii is on a distinguished road
Default

อ้างอิง:
ข้อความเดิมเขียนโดยคุณ AnDroMeDa View Post
1.จงหา $f:\mathbb{R} \rightarrow \mathbb{R} $ ทั้งหมดที่ทำให้
$$f(f(x)+y)=f(x^2-y)+4yf(x) $$
ให้ $y=\dfrac{x^2-f(x)}{2}$ จะได้

$f(x)(x^2-f(x))=0$

ถึงตรงนี้เราสรุปได้แค่ว่า สำหรับแต่ละ $x$ เราจะได้ $f(x)=0$ หรือ $f(x)=x^2$

จบรึยัง ? ยังครับ เราจะแน่ใจได้อย่างไรว่าจะไม่เกิดกรณีที่ $f(1)=0$ แต่ $f(2)=2^2$ (เป็นไปได้)

ซึ่งส่วนที่โหดที่สุดก็คือส่วนที่เราต้องแยกออกมาให้ได้ว่ามีสองคำตอบเท่านั้นครับ

วิธีพิสูจน์ต่อไปนี้ผมให้เครดิต pco เทพ FE ใน AOPS ครับ

จากเงื่อนไขที่ได้มาเราสรุปได้แน่นอนว่า $f(0)=0$

Case 1 มี $a\neq 0$ ซึ่ง $f(a)=0$

สมมติว่ามี $b\neq a,0$ ซึ่ง $f(b)\neq 0$

นั่นคือ $f(b)=b^2$

แทนค่า $x=a,y=b$ ในสมการจะได้

$f(b)=f(a^2-b)$

$b^2=(a^2-b)^2$ ($f(a^2-b)\neq 0$ เพราะ $b\neq 0$)

$b=\dfrac{a^2}{2}$

ให้ $c\in\mathbb{R}-\{0,a,-a,b\}$

ถ้า $f(c)=0$ แทนค่า $x=c,y=b$ จะได้

$f(b)=f(c^2-b)$

$b^2=(c^2-b)^2$

$c^2=2b=a^2$ ซึ่งขัดแย้ง

ถ้า $f(c)=c^2$ แทนค่า $x=a,y=c$ จะได้

$f(c)=f(a^2-c)$

$c^2=(a^2-c)^2$

$c=\dfrac{a^2}{2}=b$ ซึ่งขัดแย้ง

ดังนั้น $f(x)=0$ ทุก $x\in\mathbb{R}$

Case 2 $f(x)\neq 0$ ทุก $x\neq 0$

จะได้ทันทีว่า $f(x)=x^2$ ทุก $x\in\mathbb{R}$

สรุป คำตอบของสมการคือ

1. $f(x)=0$ ทุก $x\in\mathbb{R}$

2. $f(x)=x^2$ ทุก $x\in\mathbb{R}$
__________________
site:mathcenter.net คำค้น
ตอบพร้อมอ้างอิงข้อความนี้