[Równania funkcyjne] Wyznacz wszystkie funkcje f(x)...

Zadania z kółek matematycznych lub obozów przygotowujących do OM. Problemy z minionych olimpiad i konkursów matematycznych.
Regulamin forum
Wszystkie tematy znajdujące się w tym dziale powinny być tagowane tj. posiadać przedrostek postaci [Nierówności], [Planimetria], itp.. Temat może posiadać wiele różnych tagów. Nazwa tematu nie może składać się z samych tagów.
electronegativity
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 4
Rejestracja: 13 mar 2019, o 21:38
Płeć: Kobieta
Lokalizacja: Polska

[Równania funkcyjne] Wyznacz wszystkie funkcje f(x)...

Post autor: electronegativity »

Witam,
mam problem z jednym prostym zadaniem z równań funkcyjnych, może ktoś pomoże?
Wyznacz wszystkie funkcje \(\displaystyle{ f(x)}\) spełniające równanie funkcyjne:
\(\displaystyle{ xf(x)+2f(x-1)=3}\)
Z góry dziękuję za pomoc
Ostatnio zmieniony 11 cze 2019, o 18:24 przez Jan Kraszewski, łącznie zmieniany 1 raz.
Powód: Brak LaTeX-a. Proszę zapoznaj się z instrukcją: http://matematyka.pl/latex.htm .
Awatar użytkownika
Premislav
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 15687
Rejestracja: 17 sie 2012, o 13:12
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Warszawa
Podziękował: 196 razy
Pomógł: 5221 razy

Re: [Równania funkcyjne] Wyznacz wszystkie funkcje f(x)...

Post autor: Premislav »

Skąd masz to zadanie? Ja bym się prędzej spodziewał czegoś pokroju
\(\displaystyle{ xf(x)+2f({\red 1-x})=3}\),
wtedy jest to zadanie konkursowe na niskim poziomie trudności, podstawiasz \(\displaystyle{ x:=1-x}\) i dopisujesz drugie równanie z tego wynikające, traktujesz to jak układ równań ze względu na \(\displaystyle{ f(x), \ f(1-x)}\), i już…

Polecam sprawdzić treść (tak jak stoi, o ile się nie pomyliłem to rozwiązań jest bardzo dużo i są one naprawdę brzydkie).
electronegativity
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 4
Rejestracja: 13 mar 2019, o 21:38
Płeć: Kobieta
Lokalizacja: Polska

[Równania funkcyjne] Wyznacz wszystkie funkcje f(x)...

Post autor: electronegativity »

Dostałam je od nauczyciela jako jedno z zadań przygotowujących do sprawdzianu. Robiłam już podobne i też na pierwszy rzut oka zauważyłam, że może jest błąd i powinno być \(\displaystyle{ 1-x}\). Wtedy wiedziałabym co zrobić. Niestety sprawdzałam dwa razy i jest \(\displaystyle{ x-1}\). Na zajęciach nie rozwiązywaliśmy trudniejszych zadań z równań funkcyjnych, tylko takie na proste podstawianie itp., dlatego nie mam pomysłu jak to rozwiązać. Chyba jak jednak jest na to jakiś prosty sposób? Będę wdzięczna za jakąkolwiek pomoc lub wskazówki.
Ostatnio zmieniony 11 cze 2019, o 19:44 przez AiDi, łącznie zmieniany 1 raz.
Powód: Nieczytelny zapis - brak LaTeX-a. Proszę zapoznaj się z instrukcją: http://matematyka.pl/latex.htm .
Awatar użytkownika
arek1357
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 5748
Rejestracja: 6 gru 2006, o 09:18
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: blisko
Podziękował: 131 razy
Pomógł: 526 razy

Re: [Równania funkcyjne] Wyznacz wszystkie funkcje f(x)...

Post autor: arek1357 »

wtedy jest to zadanie konkursowe na niskim poziomie trudności,
Tak masz rację , ale gdy zostaniemy przy.:\(\displaystyle{ x-1}\) , a nie jak sugerujesz.: \(\displaystyle{ 1-x}\)

wtedy zadanie to pozostanie niestety na wysokim stopniu trudności...

-- 12 czerwca 2019, 10:10 --

Proponuję trudniejszą wersję-- 12 czerwca 2019, 10:33 --
"Wymagajcie od siebie nawet wtedy gdyby inni od was nie wymagali"
a4karo
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 22210
Rejestracja: 15 maja 2011, o 20:55
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: Bydgoszcz
Podziękował: 38 razy
Pomógł: 3755 razy

Re: [Równania funkcyjne] Wyznacz wszystkie funkcje f(x)...

Post autor: a4karo »

Wyliczasz \(\displaystyle{ f(-1)}\) i na przedziale \(\displaystyle{ [-1,0]}\) bierzesz dowolną funkcje. A potem konstruujesz rozwiązanie na przedziałach \(\displaystyle{ (1,2]}\), \(\displaystyle{ (2,3]}\)... Tak samo na lewej polprostej
Awatar użytkownika
arek1357
Użytkownik
Użytkownik
Posty: 5748
Rejestracja: 6 gru 2006, o 09:18
Płeć: Mężczyzna
Lokalizacja: blisko
Podziękował: 131 razy
Pomógł: 526 razy

Re: [Równania funkcyjne] Wyznacz wszystkie funkcje f(x)...

Post autor: arek1357 »

Niestety zahaczyło o funkcje specjalne, ale ciekawe zadanko...

Zmutowana funkcja specjalna Gamma.: \(\displaystyle{ \Gamma(x,y)}\)


\(\displaystyle{ \Gamma(x,y)= \int_{y}^{ \infty }t^{x-1}e^{-t}dt}\)

oraz funkcja specjalna:

\(\displaystyle{ Ei(x)= \int_{- \infty }^{x} \frac{e^t}{t}dt}\)

Korzystałem z słynnego wzoru:

\(\displaystyle{ \Gamma(x,s)=(x-1)\Gamma(x-1,s)+s^{x-1}e^{-s}}\)

\(\displaystyle{ f(x)= \frac{3e^2\Gamma(-x,2)}{2^{-x}}}\)

łatwo wyliczyć, że:

\(\displaystyle{ f(1)=3+6e^2 Ei(-2)}\)

\(\displaystyle{ f(0)=-3e^2 Ei(-2)}\)

\(\displaystyle{ f(-1)= \frac{3}{2}}\)


I łatwo sprawdzić ,ze nasza funkcja spełnia:

\(\displaystyle{ xf(x)+2f(x-1)=3}\)

bo:

\(\displaystyle{ f(x-1)= \frac{3e^2\Gamma(-x+1,2)}{2^{-x+1}} = \frac{-3e^2x\Gamma(-x,2)+3e^{2}2^{-x}e^{-2}}{2 \cdot 2^{-x}}=\frac{-3e^2x\Gamma(-x,2)+3 \cdot 2^{-x}}{2 \cdot 2^{-x}}}\)

Wystarczy podstawić...

Jakby kto pytał to na rozwiązanie i nalezienie takiej właśnie niepełnej funkcji Gamma wpadłem stosując metody kombinatoryczne...

Zmazałem początek bo był już niepotrzebny...
ODPOWIEDZ