填充 4. 兩邊同時對
y 偏微得
f
(x+y)=2f(x)f
(y),
y=0 代入得
f
(x)=2f(x)f
(0)=4f(x)
f(x)f
(x)=4
再來補充個類題,把原題取個 log 就很像下面的類題了
100 中壢高中1招填充 8. 設
f
g 為可微分函數, 且
f(x+2y)=f(x)+g(y),
x
y
R. 試問:若
f(0)=1,
f
(0)=2, 求
g(5).
看到這個類題後,聯想到第一次看到這個題型時,條件其實給的比較少:微分的條件,只要求
f 在 0 處可微,但從這個條件可以推出其它地方也可以微
不過,對於填充題的作答是沒什麼影響,如果是計算題就要小心條件了
現在把條件弱化一下,改成「
f(x+y)=2f(x)f(y) 對任意實數
x
y 且
f(0)
0
f
(0)=2」
也就是可微函數的條件和函數皆正被拿掉了,但我們還是可以小心地處理
令
x=y=0 代入解得
f(0)=21
若
y
=0, 則
yf(x+y)−f(x)=y2f(x)f(y)−f(x)=2f(x)
yf(y)−21
取極限
y
0, 得
f
(x) 存在且
f
(x)=2f(x)f
(0)
現在只差把
f(x) 除過去,就結束了,所以需要
f(x)
=0
若
0=f(x)=2(f(2x))2 ,也就是說
f(x)=0
f(2x)=0
f(x2n)=0
n

又 0 點處連續(可微必連續) 得
f(0)=0 矛盾,所以
f(x)
=0
所以即使把條件弱化到只有 0 處局部的訊息,還是一樣的結果
f(x)f
(x)=4
更甚者,可以直接把
f 算出來
f(x)=21ef
(0)x, 其實就是解微分方程