易混 2021 年中科大少年班初试 第 7 题 · P009728
面对没有连续性等附加条件的函数方程,两题都要从恒等式本身锁定任意输入处的函数值。先检查结构允许的特殊代入;若一次代入不能封闭,再比较多次运算的兼容性。
一题比较三变量和的两种结合顺序,另一题有能使三角系数消失的特殊角;不能因出现加法就擅自添加正则条件。
无正则性假设的乘法型函数方程
设函数 的定义域为 ,且对任意 ,均有
这样的函数 共有个。
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
方程没有连续性等正则条件,不能先猜多项式。
把 按两种结合顺序展开, 可直接迫使 与 成比例。
零函数不满足题设。令 ,可得
故 。
一方面,
另一方面,
比较两式并取 ,得到
再令 ,可知存在常数 使
代回原方程得
所以 。两个函数
均满足题设,故这样的函数共有
个。
结合律比较不使用连续性、单调性或可测性;两个候选函数逐项代入均成立, 故不存在被正则性假设遗漏的奇异解。
对含乘积的加法型函数方程,可把三变量和按两种顺序展开。 结合律产生的恒等式往往比直接代特殊值更强,并能在无正则性条件下完成分类。
直接代点不足以确定全函数,需比较f((x+y)+z)和f(x+(y+z))消去高次项,强制f为仿射后再筛选斜率。
易混 2021 年中科大少年班初试 第 7 题 · P009728
面对没有连续性等附加条件的函数方程,两题都要从恒等式本身锁定任意输入处的函数值。先检查结构允许的特殊代入;若一次代入不能封闭,再比较多次运算的兼容性。
一题比较三变量和的两种结合顺序,另一题有能使三角系数消失的特殊角;不能因出现加法就擅自添加正则条件。
已记下,谢谢!