3 svar
78 visningar
pluggkatten är nöjd med hjälpen
pluggkatten 13 – Fd. Medlem
Postad: 12 feb 2020 20:52

Differentialekvationer bestämma alla deriverbara funktioner

Hej! Är fast med en uppgift, eller egentligen två:

 

Bestäm alla deriverbara funktioner på hela R som där uppfyller:

a)f(x+y)=f(x)+f(y)

b)f(x+y)=f(x)f(y)

 

Ska ju använda mig av differentialekvationer här på något sätt (då det är under det kapitlet), men vet inte riktigt hur. Tänkt på den ett tag men inte riktigt kommit på något. Någon som har något tips?

pluggkatten 13 – Fd. Medlem
Postad: 12 feb 2020 21:11

Har lyckats lösa den! 

AlvinB 4014
Postad: 12 feb 2020 21:16 Redigerad: 12 feb 2020 21:18

Deriverar vi båda led med avseende på xx får vi:

f'(x+y)=f'(x)f'(x+y)=f'(x)

Vad måste då f'(x)f'(x) vara?

En annan intressant observation är att ekvationen i b) egentligen är samma ekvation som i a), eftersom vi kan logaritmera båda led i b) och få

f(x+y)=f(x)f(y)f(x+y)=f(x)f(y)

ln(f(x+y))=ln(f(x))+ln(f(y))\ln(f(x+y))=\ln(f(x))+\ln(f(y))

Om vi nu låter g(t)=ln(f(t))g(t)=\ln(f(t)) får vi:

g(x+y)=g(x)+g(y)g(x+y)=g(x)+g(y)

och på så sätt kan vi lösa ekvationen i b), bara vi vet lösningarna till ekvationen i a).

EDIT: Såg inte att du löst den själv. Nå ja, det jag skrev kanske gav någon liten insikt i alla fall. :-)

För övrigt har denna funktionalekvation ett namn. Den kallas för Cauchys funktionalekvation (eller Cauchy Functional Equation på engelska).

pluggkatten 13 – Fd. Medlem
Postad: 12 feb 2020 21:25 Redigerad: 12 feb 2020 21:26

Snyggt AlvinB!!! Din lösning för b) var klart snyggare än min, tack för att du noterade att b och a är samma!!! Såg inte det, löste b på ett annat sätt.

Svara Avbryt
Close