MathLabs

第1問

正の実数全体で定義され正の実数値をとる関数 ff で、次の2条件を満たすものをすべて求めよ:(i) すべての正の実数 x,yx, y に対して f(xf(y))=yf(x)f(xf(y)) = yf(x);(ii) x→∞x \to \infty のとき f(x)→0f(x) \to 0。
ステップ 1/6: x=1x=1 とおく
ざっくり言うと

この一つの代入だけで f∘ff\circ f が定数 f(1)f(1) を除いて恒等写像と結びつく——ff が対合写像に近いことを強く示唆している。

f(f(y))=yf(1)f(f(y)) = y f(1)
詳しい解説

(i) に x=1x=1 を代入すると、すべての正の実数 yy に対して f(f(y))=yf(1)f(f(y)) = y f(1) が得られる。