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Staffetta 44 - Funzionale

Inviato: 23 mar 2011, 15:32
da Gigi95
Problema 44:

Trovare tutte le funzioni $ f:\mathbb{R}\rightarrow\mathbb{R} $ che soddisfano:
i) $ f(xy+f(x))=xf(y)+f(x) $
ii) $ f(1)=1 $

Buon lavoro.

Re: Staffetta 44 - Funzionale

Inviato: 23 mar 2011, 16:09
da amatrix92
Scrivo questo post più che altro per capire come fare le funzionali e quali sono gli erori concettuali che faccio. premetto che è la prima volta che tento di risolverne una.

Sostituendo $ x=1 $ ottengo $ f(y+f(1))= f(y) + f(1) \implies f(y+1) = f(y) + 1 $

A questo punto se la funzione fosse iniettiva credo che potrei concludere che l'unica soluzione è $ f(x)= x $

Però credo che questo problema si aggiusti se pongo $ y=1 $ ottengo $ f(x+f(x) ) = x + f(x) $ che posto $ f(x) + x = K $ equivale a dire $ F(K) = K $.

non siate troppo cattivi :roll:

Re: Staffetta 44 - Funzionale

Inviato: 23 mar 2011, 16:15
da Giuseppe R
amatrix92 ha scritto:Scrivo questo post più che altro per capire come fare le funzionali e quali sono gli erori concettuali che faccio. premetto che è la prima volta che tento di risolverne una.

Sostituendo $ x=1 $ ottengo $ f(y+f(1))= f(y) + f(1) \implies f(y+1) = f(y) + 1 $

A questo punto se la funzione fosse iniettiva credo che potrei concludere che l'unica soluzione è $ f(x)= x $

Però credo che questo problema si aggiusti se pongo $ y=1 $ ottengo $ f(x+f(x) ) = x + f(x) $ che posto $ f(x) + x = K $ equivale a dire $ F(K) = K $.

non siate troppo cattivi :roll:
L'hai dimostrato solo per i K esprimibili come f(x)+x...

Re: Staffetta 44 - Funzionale

Inviato: 23 mar 2011, 20:10
da fraboz
allora abbiamo che :
$ f(t+1)=f(t)+1 $ e $ f(t+f(t))=t+f(t) $ da cui deduco che è un'equazione biiettiva.
Sfrutto la biiettività e riscrivo $ f(t+f(t))=f(t)+f(f(t)) $ che è un'equazione di Cauchy di I tipo e quindi $ f(t)= \lambda\ t $ con $ \lambda\in \mathbb\ R $.
adesso abbiamo dalla prima equazione che $ \lambda \ (t+1)= \lambda \ t+1 $ da cui $ \lambda \ =1 $ e dunque $ f(t)=t $

anche per me è una delle prime funzionali quindi siate clementi :roll:

Re: Staffetta 44 - Funzionale

Inviato: 23 mar 2011, 21:35
da Gigi95
fraboz ha scritto:f(t+f(t))=t+f(t) da cui deduco che è un'equazione biiettiva.
Come ottieni la biiettività?
fraboz ha scritto:f(t+f(t))=f(t)+f(f(t))
Come ci arrivi?
fraboz ha scritto:che è un'equazione di Cauchy
Sicuro di non aver tralasciato qualche piccolo dettaglio?

Re: Staffetta 44 - Funzionale

Inviato: 24 mar 2011, 14:17
da fraboz
hai ragione ho fatto lo stesso errore di amatrix solo che io ci ho girato attorno :oops:

Re: Staffetta 44 - Funzionale

Inviato: 24 mar 2011, 15:57
da paga92aren
nascondo la soluzione per chi vuole ancora risolverlo:
Testo nascosto:
Ignoro la seconda condizione e pongo $x=0$ da cui $f(f(0))=f(0)$
Sostituisco $x=f(0) y=0$ da cui $f(f(0))=f(0)^2+f(0)$ che messo a sistema con l'equazione sopra mi dà $f(0)^2=0 \Longleftrightarrow f(0)=0$
Ora pongo $y=0$ e ottengo $f(f(x))=f(x)$ e poi pongo (nell'equazione iniziale) $y=f(x)$ e ottengo $f((x+1)f(x))=(x+1)f(x)$, poi pongo $x=f(x)$ e ottengo $f((y+1)f(x))=(f(y)+1)f(x)$(1), infine pongo nell'equazione 1 $y=x$ e ottengo $(f(x)+1)f(x)=f((x+1)f(x)=(x+1)f(x)$ da cui si deduce che se $f(x)\not =0$ allora $f(x)=x$.
Ipotizzo che $f(a)=0$ allora voglio dimostrare che $a=0$: pongo nell'equazione iniziale $x=a\; y=1$ e ottengo $f(a)=0=af(1)$ (potrei concludere con $f(1)=1$ ma ho detto all'inizio che non usavo la seconda ipotesi).
Quindi ho due casi: se $f(1)\not =0$ allora $a=0$ da cui concludo che $f(x)=x$ per ogni $x$.
Altrimenti $f(1)=0$ quindi pongo in 1 $y=-1$ e ottengo $0=f(x)(f(-1)+1)$ da cui si deduce che $f(x)=0$ per ogni $x\not = -1$ (e si verifica facilmente che $f(-1)=0$) oppure $f(-1)=-1$ Quindi pongo in 1 $x=-1 \; y=1$ e ottengo $f(-2)=f(-1)=-1$ che è assurdo perché avevo dimostrato che $f(x)=0,x$
Quindi le uniche soluzioni sono $f(x)=x$ e $f(x)=0$ (se aggiungo la seconda condizione si elimina la seconda soluzione).

Re: Staffetta 44 - Funzionale

Inviato: 25 mar 2011, 16:27
da paga92aren
Se è giusto posto qui il prossimo problema