Math Labs

Bài 5

Gọi R\mathbb{R} là tập hợp các số thực. Xác định tất cả các hàm số f:R→Rf:\mathbb{R}\to\mathbb{R} thỏa mãn phương trình f(x+f(x+y))+f(xy)=x+f(x+y)+yf(x)f(x+f(x+y))+f(xy)=x+f(x+y)+yf(x) với mọi số thực xx và yy.
Bước 1 trên 5: Mọi phép thế y=1y=1 đều tạo ra một điểm bất động
Hiểu nôm na

Việc đặt y=1y=1 làm cho số hạng tích xyxy trở thành đúng xx, từ đó bộc lộ cả một họ điểm bất động.

P(x,1): f(x+f(x+1))=x+f(x+1)P(x,1):\ f(x+f(x+1))=x+f(x+1)
Phân tích chi tiết

Gọi P(x,y)P(x,y) là khẳng định f(x+f(x+y))+f(xy)=x+f(x+y)+yf(x)f(x+f(x+y))+f(xy)=x+f(x+y)+yf(x). Lấy y=1y=1: P(x,1)P(x,1) cho ta f(x+f(x+1))+f(x)=x+f(x+1)+f(x)f(x+f(x+1))+f(x)=x+f(x+1)+f(x), do đó f(x+f(x+1))=x+f(x+1)f\big(x+f(x+1)\big)=x+f(x+1). Nghĩa là, số x+f(x+1)x+f(x+1) là một điểm bất động của ff, với mọi số thực xx.