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求解嵌套函数

由函数方程如何求函数表达式?
求解嵌套函数
11 人挑战成功
趣味数学挑战

完成本期挑战需要达到:

本科数学水平

题目

表示全体整数构成的集合, 函数, 满足对任意整数, 都有

则函数的表达式可以是__________.

选项

我们知道正比例函数 为非零常数, 满足性质,因为.

那么对于实数域上的连续函数, 满足这个性质的函数除了正比例函数, 还有别的函数吗?

因为

由数学归纳法知, 对任意的实数

特別的当 时,

, 可得 .

代入, 可得

代入, 可得

代入, 可得

所以对任意的整数

为正整数), 有

.

.

代入得

所以对任意的有理数, 有

因为有理数是实数的稠密子集, 且为连续函数,所以

中唯一的解.

如果, 则.

如果, 则 为非零常数. 即为正比例函数.

发布于 2022-03-14 11:53
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Campanulata
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编辑于 2022-03-14 11:53
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