函数f:R→R,f((x-y)/(x+y))=(f(x)-f(y))/(f(x)+f(y)),求f(x)=?
设f可导,(或在某1点可导)
1。显然x=y,得f(0)=0,
y =0,得f(1)=1。
2。设y=ux==》
f((1-u)/(1+u))=(f(x)-f(ux))/(f(x)+f(ux))=
=2f(x)/(f(x)+f(ux))-1,
两边对x求导,得
0=2(f'(x)f(ux)-uf(x)f'(ux))/[(f(x)+f(ux))^2]==>
==>f'(x)f(ux)-uf(x)f'(ux))=0,u=y/x
==>xf'(x)/f(x)=yf'(y)f'(y)=常数C
3。
解微分方程:xf'(x)/f(x)=C
得:f(x)=Dx^C,代入f(1)=1==》D=1。
f:R→R==》C为自然数。
f(0)=0,C>0。
x=1==>f((1-y)/(1+y))=(1-f(y))/(1+f(y)),
==>((1-y)/(1+y))^C=(1-(y)^C)/(1+(y)^C), (1)
(1)两边对y求导,再y=0==》C=1
==》f(x)=x
4。
若无连续,可导等条件。可用Zorn定理构造
许多符合f((x-y)/(x+y))=(f(x)-f(y))/(f(x)+f(y))的函数,
但这些函数表示不出来,只能证明存在。
。
f(x)=0 这个问题可以采取特殊值法 取Y=O 就可以得到F(X)=[F(0)+F(0)F(1)]/[1-f(1)] 取X=Y就可以得到F(0)=0 于是函数值恒等于零