Lwins_G 发表于 2012-12-14 17:47:48

2012.12 函数方程

对于无穷可微函数f:\mathbb{R}_+ \to \mathbb{R},其在定义域内(除x=1外)皆满足如下函数方程:

\frac{xf'(x)}{f(x)} = 2 - e + \frac{1}{\ln x} \ln \frac{f(x^e)}{f(x)}

求所有可能的解。

282842712474 发表于 2012-12-14 18:57:43

我只能想到$f(x)=ax$这个解

Lwins_G 发表于 2012-12-14 19:19:42

我只能想到$f(x)=ax$这个解
282842712474 发表于 2012-12-14 18:57 http://bbs.emath.ac.cn/images/common/back.gif
嗯。这是比较直观的一个解。

wayne 发表于 2012-12-14 20:16:09

这里面的ε 是常数么,可有说明?

Lwins_G 发表于 2012-12-14 20:18:55

这里面的ε 是常数么,可有说明?
wayne 发表于 2012-12-14 20:16 http://bbs.emath.ac.cn/images/common/back.gif
常数,我尝试在TeX中使用\mathrm,但是失败了。

wayne 发表于 2012-12-14 20:37:26

先做变量代换,g(x) =lnf(x)
再做代换 x=e^t .g(e^t)=p(t)
得到
d( t*p(t))/dt = (2-e) t +p(ε t)

wayne 发表于 2012-12-15 09:51:56

既然是无穷可微,那么可以用多项式级数表示p(t),待定系数.
发现p(t)的2次及以上的项的系数必须满足   (n+1)an = εn an
因为ε是常熟,所以只可能是 an =0
于是p(t) = C + {2-e}/{2-\epsilon}t
代进 p(x)=ln(f(e^x)) 得到 f(x) =c x^{{2-e}/{2-\epsilon}}

ε 其实就是e吧,如果是e, 那么答案就是 f(x) =cx了

wayne 发表于 2012-12-15 10:35:56

晕,在firefox下看错了,

Lwins_G 发表于 2012-12-15 11:52:28

本帖最后由 Lwins_G 于 2012-12-15 13:01 编辑

既然是无穷可微,那么可以用多项式级数表示p(t),待定系数.
发现p(t)的2次及以上的项的系数必须满足   (n+1)an = εn an
因为ε是常熟,所以只可能是 an =0
于是p(t) = C + {2-e}/{2-\epsilon}t
代进 p(x)=ln(f(e^x ...
wayne 发表于 2012-12-15 09:51 http://bbs.emath.ac.cn/images/common/back.gif
思路很清晰,但须注意:在\mathbb{R}_+上无穷可微的函数不一定能在$x=0$处Taylor展开。(例如$f(x)=\frac{1}{x}$)
注:作变量代换后,因为只能判断$f(x)$在$x>1$时保号,所以$p(x)$的无穷可微范围缩小为$x>0$。
另:遇到看不清楚的公式可以Ctrl+滚轮放大之。

wayne 发表于 2012-12-15 12:35:32

9# Lwins_G
我在4楼回帖的那个时候,是看错了,而不是看不清楚.
但你在5楼回复"常数".而不是纠正,说ε其实就是e.
所以,我在7楼的地方就权且当ε来算,最后做一下说明.
其实我可以编辑你的帖子,看"源代码"的.

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你说的没错.我7楼的回帖很有问题.
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