1.10

Функциональные уравнения

[12/100%]
Показать
LaTeX
Задача 809

Доказать, что единственная непрерывная функция f(x)f(x) (<x<+)(-\infty <x<+\infty ), удовлетворяющая для всех вещественных значений xx и yy уравнению

f(x+y)=f(x)+f(y),(1) f(x+y)=f(x)+f(y), \tag {1}

есть линейная однородная f(x)=axf(x)=ax, где a=f(1)a=f(1) — произвольная константа.

?
Задача 810

Доказать, что монотонная функция f(x)f(x), удовлетворяющая уравнению (1) (см.задачу 809), есть линейная однородная.

?
Задача 811

Доказать, что функция f(x)f(x), удовлетворяющая уравнению (1) (см.задачу 809) и ограниченная в сколь угодно малом интервале (ε,ε)(-\varepsilon ,\varepsilon ), есть линейная однородная.

?
Задача 812

Доказать, что единственная не равная нулю тождественно непрерывная функция f(x)f(x) (<x<+)(-\infty <x<+\infty ), удовлетворяющая для всех значений xx и yy уравнению

f(x+y)=f(x)f(y),(2) f(x+y)=f(x)f(y), \tag {2}

есть показательная f(x)=axf(x)=a^{x}, где a=f(1)a=f(1) — положительная постоянная.

?
Задача 813

Доказать, что не равная нулю тождественно функция f(x)f(x), ограниченная в интервале (0,ε)(0,\varepsilon ) и удовлетворяющая уравнению (2) (см.задачу 812), есть показательная.

?
Задача 814

Доказать, что единственная не равная нулю тождественно непрерывная функция f(x)f(x) (0<x<+)(0<x<+\infty ), удовлетворяющая для всех положительных значений xx и yy уравнению

f(xy)=f(x)+f(y), f(xy)=f(x)+f(y),

есть логарифмическая f(x)=logaxf(x)=\log_{a}x, где aa — положительная константа (a1)(a \neq 1).

?
Задача 815

Доказать, что единственная не равная нулю тождественно непрерывная функция f(x)f(x) (0<x<+)(0<x<+\infty ), удовлетворяющая для всех положительных значений xx и yy уравнению

f(xy)=f(x)f(y),(3) f(xy)=f(x)f(y), \tag {3}

есть степенная f(x)=xαf(x)=x^{\alpha }, где α\alpha — постоянная.

?
Задача 816

Найти все непрерывные функции f(x)f(x) (<x<+)(-\infty <x<+\infty ), удовлетворяющие для всех вещественных значений xx и yy уравнению (3) (см.задачу 815).

?
Задача 817

Показать, что разрывная функция f(x)=signxf(x)=\operatorname {sign} x удовлетворяет уравнению (3) (см.задачу 815).

?
Задача 818

Найти все непрерывные функции f(x)f(x) (<x<+)(-\infty <x<+\infty ), удовлетворяющие для всех вещественных значений xx и yy уравнению

f(x+y)+f(xy)=2f(x)f(y). f(x+y)+f(x-y)=2f(x)f(y).
?
Задача 819

Найти все непрерывные ограниченные функции f(x)f(x) и g(x)g(x) (<x<+)(-\infty <x<+\infty ), удовлетворяющие для всех вещественных значений xx и yy системе уравнений:

f(x+y)=f(x)f(y)g(x)g(y), f(x+y)=f(x)f(y)-g(x)g(y), g(x+y)=f(x)g(y)+f(y)g(x), g(x+y)=f(x)g(y)+f(y)g(x),

и, сверх того, условиям нормировки:

f(0)=1иg(0)=0. f(0)=1 \quad \text{и} \quad g(0)=0.
?
Примечание.
?

Рассмотреть функцию F(x)=f2(x)+g2(x)F(x)=f^{2}(x)+g^{2}(x).

Задача 820

Пусть Δf(x)=f(x+Δx)f(x)\Delta f(x)=f(x+\Delta x)-f(x) и Δ2f(x)=Δ{Δf(x)}\Delta^{2}f(x)=\Delta \left\{ \Delta f(x)\right\} суть конечные разности функции f(x)f(x) соответственно первого и второго порядков.

Доказать, что если функция f(x)f(x) (<x<+)(-\infty <x<+\infty ) непрерывная и Δ2f(x)0\Delta^{2}f(x) \equiv 0, то эта функция линейная, т.е. f(x)=ax+bf(x)=ax+b, где aa и bb — постоянные.

?