MathLabs

第5問

すべての実数 x,y,z,tx,y,z,t に対して (f(x)+f(z))(f(y)+f(t))=f(xy−zt)+f(xt+yz)(f(x)+f(z))(f(y)+f(t))=f(xy-zt)+f(xt+yz) を満たす関数 f:R→Rf:\mathbb R\to\mathbb R をすべて求めよ。
ステップ 3/3: 単調な乗法関数を決定する
ざっくり言うと

特別な代入で平方和と関数値の平方を結びつける。

f(x)=x2f(x)=x^2
詳しい解説

と置くと 。 を と書けば、 は 上単調非減少である。零でない単調乗法関数は の形であり、 から 、従って 。 (z,t)=(y,x)(z,t)=(y,x) 2r=42^r=4 [0,∞)[0,\infty) ff f(x2+y2)=(f(x)+f(y))2f(x^2+y^2)=(f(x)+f(y))^2 r=2r=2 ∣x∣r|x|^r