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第5题

求所有把非负实数映射到非负实数的全射函数 ff,满足对所有非负实数 x,yx,y 有 f(xf(y))f(y)=f(x+y)f(xf(y))f(y)=f(x+y),且 f(2)=0f(2)=0,以及对每个 0≤x<20\le x<2 都有 f(x)≠0f(x)\ne0。
第 5/5 步:验证候选函数
通俗地说

阈值 x+y=2x+y=2 将验证分成两种情形。

f(x)={22−x,0≤x<2,0,x≥2f(x)=\begin{cases}\dfrac{2}{2-x},&0\le x<2,\\0,&x\ge2\end{cases}
详细分析

使用上述分段函数。若 x+y≥2x+y\ge2,相关自变量落在 [2,∞)[2,\infty),两边均为零。若 x+y<2x+y<2,直接代入得 f(xf(y))f(y)=22−x−y=f(x+y)f(xf(y))f(y)=\frac{2}{2-x-y}=f(x+y)。它满足全部条件且唯一。