MathLabs

第1問

すべての実数 x,yx,y に対して f(⌊x⌋y)=f(x)⌊f(y)⌋f(\lfloor x\rfloor y)=f(x)\lfloor f(y)\rfloor 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 1/6: 第一変数に零を代入する
ざっくり言うと

零の床関数によって左辺は第二変数に依存しなくなり、原点での値が右辺のすべての床関数を支配する。

f(0)=f(0)⌊f(y)⌋for all y∈Rf(0)=f(0)\lfloor f(y)\rfloor\quad\text{for all }y\in\mathbb R
詳しい解説

x=0x=0 を代入すると、すべての実数 yy に対して f(0)=f(0)⌊f(y)⌋f(0)=f(0)\lfloor f(y)\rfloor を得る。f(0)≠0f(0)\ne0 ならば f(0)f(0) で割って ⌊f(y)⌋=1\lfloor f(y)\rfloor=1 がすべての yy で成り立ち、したがって 1≤f(y)<21\le f(y)<2 である。それ以外は f(0)=0f(0)=0 の場合である。