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第4問

すべての正の有理数 f:Q+→Q+f:\mathbb Q^+\to\mathbb Q^+ に対して f(xf(y))=f(x)/yf(xf(y))=f(x)/y が x,yx,y を満たすような関数を構成せよ。
ステップ 2/5: 乗法性と全射性を示す
f(xy)=f(x)f(y)f(xy)=f(x)f(y)
詳しい解説

任意の y について 1=f(1)=f((1/f(y))f(y))=f(1/f(y))/y1=f(1)=f((1/f(y))f(y))=f(1/f(y))/y より f(1/f(y))=yf(1/f(y))=y。従って f は全射。y に対し z=1/f(y) とすれば f(z)=y なので、f(xy)=f(xf(z))=f(x)/z=f(x)f(y)f(xy)=f(xf(z))=f(x)/z=f(x)f(y)。