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第2题

设 R\mathbb{R} 为实数集。求所有函数 f:R→Rf:\mathbb{R}\rightarrow\mathbb{R},使得对一切实数 xx 和 yy 都有 f(f(x)f(y))+f(x+y)=f(xy).f(f(x)f(y)) + f(x+y) = f(xy).
第 6/6 步:完成计算
f(x)=1−xf(x)=1-x
详细分析

在 f(x)f(x) 本身处应用恒等式 f(f(x))=1−f(x)f(f(x))=1-f(x):f(f(f(x)))=1−f(f(x))=1−(1−f(x))=f(x)f(f(f(x)))=1-f(f(x))=1-(1-f(x))=f(x)。另一方面,直接代入恒等式得 f(f(f(x)))=f(1−f(x))f(f(f(x)))=f(1-f(x))。于是 f(1−f(x))=f(x)f(1-f(x))=f(x),由单射性得 1−f(x)=x1-f(x)=x,即对一切 xx 有 f(x)=1−xf(x)=1-x。还原第1步的符号化简(每个解都是 ff 或其相反数 −f-f,其中 ff 满足 f(0)≥0f(0)\ge 0),解的完整列表为 f≡0f\equiv 0、f(x)=1−xf(x)=1-x、f(x)=x−1f(x)=x-1。