1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

0593 Phương Trình Hàm Toàn Phương Và Tính Ổn Định Nghiệm Luận Văn Tốt Nghiệp.docx

71 2 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Phương Trình Hàm Toàn Phương Và Tính Ổn Định Nghiệm
Tác giả Nguyen Duc Toan
Người hướng dẫn PGS.TS. Nguyen Sum
Trường học Đại Học Quy Nhơn
Chuyên ngành Toán Học
Thể loại luận văn
Năm xuất bản 2021
Thành phố Bình Định
Định dạng
Số trang 71
Dung lượng 175,95 KB

Cấu trúc

  • 1.1 M®tsotínhchatcủahàmso (0)
    • 1.1.1 Hàmsochȁnvàhàmsolẻ (8)
    • 1.1.2 Hàmsođơnđiằu (9)
    • 1.1.3 Hàmsotuanhoànvàphảntuanhoàn (9)
    • 1.1.4 Hàmsoliêntục (10)
    • 1.1.5 Hàmsokhảvi (10)
  • 1.2 Phươngtrìnhhàm (10)
  • 2.1 Cáchàmsongc®ngtính (0)
  • 2.2 Nghiằmcủaphươngtrỡnhhàmtoànphương (16)
  • 2.3 Bieudiencáchàmtoànphương (21)
  • 2.4 Pexiderhóaphươngtrìnhhàmtoànphương (24)
  • 2.5 M®tsobàitoán (0)

Nội dung

B®GIÁODỤCVÀĐÀOTẠO TRƯÍNGĐẠ IH OC Q UY N H ƠN NGUYENĐỨCTOÀN PHƯƠNGTRÌNHHÀ M TOÀN PHƯƠNG VÀTÍNHONбNHNGHI›M LUŠNVĂNTHẠCSĨTOÁNHOC BìnhĐịnh Năm2021 NGUYENĐỨCTOÀN PHƯƠNGTRÌNHHÀ M TOÀN PHƯƠNG VÀTÍNHONбNHNG[.]

M®tsotínhchatcủahàmso

Hàmsochȁnvàhàmsolẻ

Địnhn g h ĩ a 1 1 1 H à ms of(x)đ ư ợ cg o i l à h à m s o c h ȁ n t r ê nD ⊂ D f neu

4 Địnhn g h ĩ a 1 1 2 H à msof(x)đượ cg oilàhà msol étrênD⊂D f n e u

Hàmsođơnđiằu

Hàmsotuanhoànvàphảntuanhoàn

Địnhn g h ĩ a 1 1 5 H à msof(x)đư ợ cg o i l à t u a n h o à n c h u k ỳa(a>0) trênMneuM⊂D f và

∀x∈M,x±a∈M f(x±a)=f(x),∀x∈M. Địnhnghĩa1 1 6 H à ms of(x)đ ư ợ cg o i l à p h ả n t u a n h o à n c h u k ỳa

Hàmsoliêntục

Địnhn g h ĩ a 1 1 7 C h oh à m s of(x)x á cđ à n h t r ê nD f v à x 0∈D f T a nóiranghàmf(x)liêntựctạiđiemx 0 n e u li m x→x 0 f(x)=f(x 0). Định nghĩa 1.1.8 Hàm sof(x)liên tực trên(a, b)neuf(x)liên tực tạimoiđiemx 0∈(a,b). Định nghĩa 1.1.9 Hàm sof(x)liên tực trên[a, b]neuf(x)liên tực tạimoiđ i e mx 0∈ (a,b),đ o n g t h ờ if(x)l i ê nt ự c t r á i t ạ ix=b v àl i ê n t ự c phảitạix=a.

Hàmsokhảvi

Địnhnghĩa1.1.10 Chohàmsof(x)vàx 0∈D f Tanóif(x)khảvitại x neugiớihạncủatísof (x 0 + ∆x)−f(x 0 )

∆x cógiátràhũuhạnkhi∆x dantới0. Địnhn g h ĩ a 1 1 1 1 H à ms of(x)k h ảv i t r ờ n t ắ pD ⊂D f n e u f(x)k h ảvitạimoix∈D.

Phươngtrìnhhàm

Địnhnghĩa1.2.1 P h ư ơ n gtrìnhhàmlàphươngtrìnhmàȁnlàcáchà mso.Giảiphươngtrìnhhàmlàtìmtatcảcáchàmsothóamãnphươngtrìnhđó. Địnhnghĩa 1 2 2 P h ư ơ n gtrìnhhàmCauchylàphươngtrình f(x+y)=f(x)+f(y) vớim o ix , y∈R.T r o n g đ ó ,f:R→Rl à h à m c a n t ì m Địnhnghĩa1.2.3 M ® thàmf:R→Rlàhàmc ®ng tínhneu t hóa mãnphươ ngtrìnhhàmCauchy:f(x+y)=f(x)+f(y),vớimoix,y∈R. Địnhng h ĩa 1 2 4 M ® th à mf:R→Rđ ư ợ c g o i l à h à m t u y e n t í n h n e u nócódạngf(x)=cx,vớiclàhangsotùyý. Địnhng h ĩa 1 2 5 M ® thàmf:R→Rđượcgoilàthuannhathũutíneu f(rx)=rf(x),vớim o ix ∈Rv à v ớ i m o i so h ũ u t ír. ĐịnhlýsauđõysěchỉrarangbatkỡnghiằmnàocủaphươngtrỡnhhàmCauchycũn gthuannhathǎutỉ. Định lý 1.2.1 Cho hàmf:R→Rlà mđt nghiằm của phương trỡnh hàmCauchy.Khiđó,hàmflàm®thàmthuannhathũutí.Hơnnũa,hàmf tuyentớnhtrờntắphợpsohũutớQ. Địnhlý1.2.2 C h ohàmflàmđtnghiằmcủaphươngtrỡnhhàmCauchy.Neuh àmfliêntựctạim®tđiemthìnóliêntựctạimoiđiem. Địnhlý1.2.3 Cho hàmflà mđt nghiằm của phương trỡnh hàm Cauchy.Neu hàmfliờn tực tại mđtđiem thỡ hàmftuyen tớnh Vỡ vắy,f(x)

=cx,vớimoix∈Rvàclàhangsotùyý. Địnhngh ĩa 1.2 6 M ® thàmf:R→RđượcgoilàhàmJensenneuthóa mãn f x

Khiđó,phươngtrình(1.1)đượcgoilàphươngtrìnhhàmJensen. Địnhlý1.2.4 Hàmf:R→RthóamãnphươngtrìnhhàmJensen(1.1) khivàchíkhi f(x)=A(x)+a, (1.2) trongđóhàmA:R→Rlàm®thàmc®ngtínhvàalàm®thangsotùyý. Địnhl ý s a u đ õ yc h ỉ r a t ớ n h ő n đ ị n h n g h i ằ m c ủ a p h ư ơ n g t r ỡ n h h à m Cauchyc®ngtính. Địnhl ý1 2 5 N e uhàmf:R→Rthóamãn

Trong chương này, chúng tôi trình bày m®t so tính chat ve các hàmsong c®ng tính, hàm toàn phương và phương trình hàm toàn phương. NđidungcủachươngnàyđượcchỳngtụithamkhảotàtàiliằuP.Shahoov à

2.1 Cỏchàmsongcởngtớnh Địnhnghĩa2.1.1 M ® thàmf:R 2 →Rđượcgoilàhàmsongc®ngtínhneuhà mfc®ngtínhtheotùngbien,túclà f(x+y,z)=f(x,z)+f(y,z), f(x,y+z)=f(x,y)+f(x,z), vớim o ix , y,z∈R.

Dođó ,h à mfđ ư ợ cx á c đ ị n h b ở i ( 2 1 ) l à hà m s o n g c® ng t í n h Địnhlý 2 1 1 M o ihàmsongc®ngtínhliêntựcf:R 2 →Rđeucódạng f(x,y)=cxy, vớim o ix , y∈Rv àc làv ớ i m ® t h a n g s o t r o n g R

Chfíngminh.Giảsảhàmf:R 2 →Rlàm®thàmsongc®ngtínhliêntục.Khiđ ó,hàmfthỏamãn vớimoix,y,z∈R. f(x+y,z)=f(x,z)+f(y,z), (2.2)

Cođịnhz,tađịnhnghĩahàmφxácđịnhbởi φ(x)=f(x,z) (2.3) Ápdụng(2.2),tađược vớimoix,y∈R. φ(x+y)=φ(x)+φ(y), (2.4)

Vìzcođịnhnênkphụthu®cvàoz.Dođó,tacó φ(x)=xk(z).

Khiđó,tacó f(x,z)=xk(z) (2.6) Ápdụng(2.6)vàotínhchatsongc®ngtínhcủahàmflà f(x,y+z)=f(x,y)+f(x,z), tađược vớimoix,y,z∈R. xk(y+z)=xk(y)+xk(z),

Vìklàliêntụcnên k(y)=cy, (2.7) trongđúclàmđthangso.Nhưvêy, f(x,y)=cxy, (2.8) vớimoix,y∈R Q

Trongmụcnày,chỳngtasěxỏcđịnhnghiằmliờntụccủanú. Địnhlý2.2.1 Chohàmf:R→Rlàm®thàmsothóamãn f(x+y)+f(x−y)=2f(x)+2f(y), vớimoix,y∈R.Khiđú,hàmflàhàmsothuannhathũutớbắchai.Hơnnũa,trờ ntắphợpcỏcsohũutớQ ,hàmfcúdạng f(r)=cr 2 ,vớimoir∈Qvàclàm®thangsotùyý.

Tathayy=xvào(2.9)đeđược f(2x)=4f(x) ho°c f(2x)=2 2 f(x), vớimoix∈R.

Tieptheo,tachỉrarang(2.12)đúngchotatcảcácsonguyênn∈Z.Giảsả nlàsonguyênâm.Khiđó,−nlàm®tsonguyêndương.Vìthe, f(nx)=f(−(−n)x)

Chorlàm®tsohǎutỉtùyý.Khiđó, vớik∈Z,n∈N.Dođó, r= ,k n k=rn.

Chox=1vào(2.13),tađược f(r)=cr 2 , (2.14) vớir∈Q,trongđóc:=f(1) Q Địnhlý2.2.2 Nghiằmliờntựccủaphươngtrỡnh f(x+y)+f(x−y)=2f(x)+2f(y), vớim o ix , y∈Rc ó d ạ n g f(x)=cx 2 , trongđóclàm®thangsobatkỳ.

Chfớngminh.Giảsảhàmflàliờntụcvàlànghiằmcủaphươngtrỡnh(2.9).V ớimoix∈R,tontạim®tdãyso{r n }⊂Qsaocho lim n→∞ r n =x.

Vìhàmfthỏamãn(2.9)nêntheoĐịnhlý2.2.1,tacó f(r n )=cr 2 , (2.15) n n vớimoin∈Z.

Vêy f(x)=cx 2 , vớimoix∈R Q Địnhnghĩa2.2.1 M®t hàmf:R→Rđược goi là hàm toàn phương neuhàmfthóamãn f(x+y)+f(x−y)=2f(x)+2f(y), vớim o ix , y∈R.

Tà ket quả của Định lý2.2.2, ta đã cháng minh được rang: Moi hàmtoànphương liên tụ cfđ e ucód ạn gf(x)=cx 2 ,trongđóclàm®tha ngsotùyý.

Trongđịnhlýsauđây,tachỉrarangmoihàmtoànphươngđeucóthebieudie nbởim®thàmsongc®ngtínhđoixáng. Địnhlý2.3.1 M ® th à mf:R→ Rl à h à m t o à n p h ư ơ n g k h i v à c h í k h i tont ạim®thàmsongc®ngtínhđoixúngB:R 2 →Rsaocho f(x)=B(x,x).

Bâygiờtachángminhđieungượclại.Giảsảhàmf:R→Rlàhàmtoànphươn gvàtađịnhnghĩahàmB:R 2 →Rxácđịnhbởi

=f(x). Đőivaitròcủaxvàychonhautrong(2.17),tađược f(x+y)+f(y−x)=2f(y)+2f(x) (2.19) Sosánh(2.19)với(2.17),tađược f(x−y)=f(y−x).

Dođó,hàmflàm®thàmchȁn.Tiepthe o,tacó

Tươngtự,tacóthechỉraranghàmBlàhàmlẻtheobientháhai.Tieptheo,tach ỉraranghàmBlàhàmc®ngtínhtheobienthánhat.

Thay−ybởiytrong(2.23)vàsảdụngketquảhàmBlàm®thàmlẻtheobi enthánhat,tađược

VìhàmBlàhàmđoi xángnênhàmBcũngc®ngtínhtheobientháhai VêyBlàhàmsongcđngtớnhđoixỏng.Địnhlýđượcchỏngminh.Q

Pexider hóa phương trình hàm là phương pháp làm thay đői cau trúccủa phương trình hàm ban đau tà m®t hàm so thành hai hay nhieu hàm sođe nghiờn cỏu ve nghiằm tőng quỏt cú the cú của phương trỡnh mới thietlêp.

Phươngtrìnhhàmtoànphương f(x+y)+f(x−y)=2f(x)+2f(y), vớim o ix , y∈R,c ó t h e đ ư ợ c P e x i d e r h ó a t h à n h p h ư ơ n g t r ì n h f 1(x+y)+f 2(x−y)=f 3(x)+f 4(y), (2.24) vớimoix,y∈R,trongđóf 1 ,f 2 ,f 3 ,f 4:R→Rlàcáchàmsochưabiet. Đexỏcđịnhnghiằmtőngquỏtcủa(2.24),chỳngtadựavàoketquảcúđượctàb őđesau.

(2.26) trongđóhàmB:R 2 →Rlàhàmsongc®ngtínhđoixúng,hàmA:R→R làh à m c ® n g t í n h v àa , blàc á c s o t h ự c t ù y ý

Bâygiờ,chox=0vào(2.28),tađược h(y)+h(−y)−2h(0)=f(y)+f(−y)−2f(0) (2.29) và(2.28)trởthành f(x+y)+f(x−y)−2f(x)=f(y)+f(−y)−2f(0).

B(x+u,y)+B(xưu,y)= 2B(x,y), vớimoix,y,u∈R. ĐieunàychothayhàmB(ã,y)thỏamónphươngtrỡnhhàmJensen.Dođú,hàm

B(ã,y)làhàmcđng tớnhtheobienthỏnhat,vỡB(0,y)=0.VỡhàmBđượcxỏcđị nhbởi(2.31)làhàmđoixángnênhàmBlàhàmc®ng tínhtheobientháhai.

Dođó,hàmB:R 2 →Rlàhàmsongc®ngtínhđoixáng.Bâygiờch oy=xvào(2.31)và(2.30),tađược

Vìl(0)=0,tathayhàmllàhàmc®ngtính,nghĩalà l(x)=A(x), (2.34) trongđóhàmA:R→Rlàhàmc®ngtính.

Hằq uả 2 4 1 N g h i ằ mtőngquỏtf:R→Rcủaphươngtrỡnh f(x+y)+f(x−y)=2f(x)+f(y)+f(−y) códạng f(x)=B(x,x)+A(x), trongđóhàmB:R 2 →Rlàhàmsongc®ngtínhđoixúngvàhàm

Hằq uả 2 4 2 N g h i ằ mtőngquỏtf:R→Rcủaphươngtrỡnh f(x+y+z)+f(x)+f(y)+f(z) vớim o ix , y,z∈Rc ó d ạ n g

Chfíngm i n h C h o x=y=z=0 v à o( 2 3 6 ) , t a đ ư ợ cf(0)= 0.T i e p theo,thayzbởi−ytrong(2.36),tađược f(x+y)+f(x−y)=2f(x)+f(y)+f(−y), vớimoix,y∈R.Dođú,tacúnghiằmcantỡmtheoHằquả2.4.1 Q Bõyg i ờ , t a s ả d ụ n g B ő đ e2.4.1đ ex ỏ c đ ị n h n g h i ằ m t ő n g q u ỏ t c ủ a phươngtrình(2.24). Địnhl ý 2 4 1 N g h i ằ mt ő n g q u ỏ tf 1 ,f 2 ,f 3 ,f 4: R→Rc ủ a p h ư ơ n g t r ỡ n h f 1(x+y)+f 2(x−y)=f 3(x)+f 4(y), vớim o ix , y∈Rđ ư ợ c x á c đ à n h b ớ i f 1(x)=1B(x,x) f 2 +2

Bâyg iờ , t a c h án g m i n h r a n g c á c h à mf i (vớii=1,4)đ ượ c x á c đ ịn h n hưtrờnlànghiằmduynhatcủa(2.24).

Thayybởi−yvào(2.24),tađược f 1(x−y)+f 2(x+y)=f 3(x)+f 4(−y) (2.37) C®ng(2.37)và(2.24)vetheove,tađược g(x+y)+g(x−y)=2f 3(x)+f 4(y)+f 4(−y), (2.38) trongđó vớimoix∈R. g(x)=f 1(x)+f 2(x), (2.39)

Tươngtự,trà(2.37)cho(2.24)vetheove,tađược h(x+y)−h(x−y)=f 4(y)−f 4(−y), (2.40) trongđó h(x)=f 1(x)−f 2(x), (2.41) vớimoix∈R. Đegiải(2.24)tagiảihaiphươngtrình(2.38)và(2.40).

Trướchet,tagiải(2.40).Tađịnhnghĩahàmk:R→Rxácđịnhbởi k(y)=f 4(y)−f 4(−y), (2.42) vớimoiy∈R.

Dođó,hàmklàhàmc®ngtínhvà k(y)=A 1(y), (2.46) vớimoiy∈R,trongđóhàmA 1l àhàmc®ngtính.

Thayzbởixvào(2.53),tacó f(x−y)+f(x+y)=2f(x)+f(y)+f(−y), vớimoix,y∈R. ÁpdụngHằquả2.4.2,tasuyranghiằmcủa(2.53)là f(x)=B(x,x)+A(x), trongđ ó h à mB:R 2 → Rl à h à m s o n g c ® n g t í n h đ o i x á n g v à h à m

Lớig i ả i Tathayf≡0làmđtnghiằmcủa(2.54).Xộtf/=0.Khiđú, f(x)/=0, vớimoix∈R.

⇔ln.f(x+y).+ln.f(x−y).=2ln.f(x).+2ln.f(y) (2.55) Đ°tg(x)=ln.f(x) Khiđ ó , ( 2 5 5 ) t r ở t h à n h g(x+y)+g(x−y)=2g(x)+2g(y), vớimoix,y∈R.

Bàitêp2.5.3Cho k∈Z+ ,tỡmtatcảcỏchàmf:R→Rthỏamónphươngtrỡ nh f(kx+y)+f(kx−y)=2k 2 f(x)+2f(y), (2.56) vớimoix,y∈R.

They=0vào(2.56),tađược vớimoix∈R. f(kx)=k 2 f(x),

Dođú,nghiằmcủaphươngtrỡnh(2.56)là f(x)=B(x,x), trongđóhàmB:R 2 →Rlàhàmsongcôngtínhđoixáng.Thảlại,t athayhàmflànghiằmtőngquỏtcủa(2.56).

Thayybởixvàz=0trong(2.57),roisảdụng(2.58)và(2.59)tasuyrađượ c vớimoix∈R. f(2x)=4f(x), (2.60)

Thayzbởi−ytrong(2.57),roisảdụng(2.59)và(2.60)tasuyra f(x+y)+f(x−y)=2f(x)+2f(y), vớimoix∈R.

Thayybởixvàz=0trong(2.61)roisảdụng(2.62),tađược vớimoix∈R. f(2x)=4f(x),

Bangphươngphápquynạp,tađược f(nx)=n 2 f(x), vớimoin∈Z+,vớimoix∈R.

Kethợpvới(2.63),tasuyra f(nx)=n 2 f(x), vớimoin∈Z,vớimoix∈R.

Khiđó,layr∈Qvới r= m n trongđóm∈Z,n∈N,tacó m 2 f(x)=f(mx)=f(nrx)=n 2 f(rx).

Tàđó,tacó f(nx)=n 2 f(x), vớimoin∈Q,vớimoix∈R.

Suyra f(x)=B(x,x),vớimoix∈R, trongđóhàmB:R 2 →Rlà hàmsongc®ng tínhđoi xáng.Thảlại,tathayhàmflànghiằmtőngquỏtcủa(2.61).

Trong chương này, chúng tôi trình bày m®t so ket quả liên quan đentớnh őn định nghiằm của phương trỡnh hàm toàn phương, phương trìnhhàm toàn phương tőng quát và m®t so phương trình hàm liên quan khỏc.Nđi dung của chương này được chỳng tụi tham khảo tà tài liằu P. ShahoovàP.Kannappan[3].

Bõygiờ,tatrỡnhbàymđtsoketquảvetớnhőnđịnhnghiằmcủaphươngtrỡnhhàmtoà nphương. Địnhlj3.1.1 Neuhàmf:R→Rthóamãnbatđȁngthúc f(x+y)+f(x−y)−2f(x)−2f(y)≤ε,

2 2 k 22 k 2 vớim o ix , y∈R,v ớ iε >0c h ot r ư ớ c t h ì t o n t ạ i d u y n h a t m ® t h à m t o à n phươngq:R→Rsaocho vớimoix∈R.

2 2k haivecủa batđȁngthỏc nhênđược vớikđità 1đenn,ta được n n Σ1 f(2 k x)−2 2 f(2 k−1 x).≤ Σ3 1 ε k =

Giảsảm>n>0,khiđóm−nlàsotựnhiênvàncóthethaytheđượcbở im−ntrongbatđȁngthỏctrờn.Vỡvêy,tacú hay

Dođó,hàmqlàhàmtoànphương.Tiept heo,taxét

Cuoicùng,tachángminhhàmqlàduynhat.Giảsảhàmq:R→R khônglàduynhat.Khiđó,tontạim®thàmtoànphươngkháclàs:R→R ε

ε thỏamãn với moix∈R.Ta có

Czerwik(1992)cũngđãchángminht í n h ő n đ ị n h c ủ a p h ư ơ n g t r ì n h hàmt o à n p h ư ơ n g ở Đ ị n hl ý 3 1 1 v à b a o g o m đ ị n h l ý s a u đ â y n h ư m đ t trườnghợpđ°cbiằt. Địnhlj3.1.2 Neuhàmf:R→Rthóamãnbatđȁngthúc f(x+y)+f(x−y)−2f(x)−2f(y)≤ε, vớimoix,y∈R,vớiε >0chotrướcthìtontạiduynhathàmtoànphương Q:R→Rsaocho f(x) Q(x) 1ε

3 vớim o ix ∈R.Hơnn ũ a , n e uf(tx)li ê nt ự c t h e ot vớim ő ix ∈Rc o đ à n h thì

3.2 Tớnhon định nghiằm của phương trỡnh hàmtoànphươngtongquát

Trongmụcnày,tasětỡmhieuvetớnhőnđịnhnghiằmcủaPexiderhúaphương trỡnh hàm toàn phươngf 1(x+y) +f 2(x−y) =f 3(x) +f 4(y)dựavàoketquảtàđịnhlýsau. Địnhl j 3 2 1 N e u cáchàmf 1 ,f 2 ,f 3 ,f 4: R→Rthóamãnbatđȁngthúc

4 (x)−2Q(x)−2A 2 (x)−f 4 vớimoix∈R.Hơnnũa,neuf 3(tx)vàf 4(tx)liêntựctheot∈Rvớimőix

∈R,thì hàmQthóa mãnQ(tx) =t 2 Q(x),với moix∈Rvà các hàmA 1 ,A 2 làcáchàmtuyentính.

Chfíngm i n h TađịnhnghĩaF i (x)=f i (x)−f i (0)vàF e vàF o lanlượt làphanchȁnvàphanlẻcủaF i (vớii=1,4).Khiđó,tađược

Chox=y=0(vàthayybởix),y=xvày=−xvào(3.11),tađược

Hơnn ǎa, n euf 4(tx)liêntụ c t heot∈Rvớ i m o ix∈Rth ìh à mto àn phư ơngQthỏamãnQ(tx)=t 2 Q(x)vớimoix∈R.

Chox=y=0(vàthayybởix),y=xvày=−xvào(3.12),tađược

Thayybởi−yvào(3.35)vàsauđósảdụngketquảF o làm®thàmlẻ, tađược

≤28ε, (3.38) vớimoix,y∈R. Đ°tu=x+yvàv=x−ytrong(3.37), ta được

TheoĐị nh lý1.2.5,t on t ại d u y nh at h à m c ® n g t ín hA 1: R→Rs a o cho vớimoix∈R.

Hơnnǎa,neuf 3(tx)liêntụctheot∈Rvớimoix∈RthìhàmA 1làhàmtuye ntính. Đ°tu=x−yvàv=2ytrong(3.38),tađược

TheoĐị nh lý1.2.4,t on t ạ i d u y nh at h à m c ®n g t ín hA 2: R→Rs a o cho

Hơnnǎa,neuf 4(tx)liêntụctheot∈Rvớimoix∈R,thìhàmA 2làhàmtuye ntính.

Tieptheo,tagiảsảcáchàmQ ′ ,A ′ 1 ,A ′ 2: R→Rlanlượtlàm®thàm toànphươngkhácvàhaihàmc®ngtínhkhácthỏamãncácbatđȁngtháctrong(3.8)đượcthayvàovớivaitrònhưcủaQ,A 1vàA 2tươngáng.

Thayxbởi−xtrong(3.43)vàsảdụngketquảcáchàmtoànphươnglàc hȁnvàcáchàmc®ngtínhlàlẻ,tađược

Nhàtoỏnhoc Drygasđóxem xộttớnh őnđịnhnghiằm củaphươngtrỡnh f(x+y)+f(x−y)=2f(x)+f(y)+f(−y),

Vànghiằmtőngquỏtcủa(3.47)cúdạng f(x)=Q(x)+A(x), trong đóhàmA:R→Rlàm®t hàmc®ngtínhvà hàmQ:R→R làm®thàmtoànphương.

(3.48)trong đó bao gom phương trình hàm(3.47)của Drygas như là m®t trườnghợpđ°cbiằt.

Bođ e3 3 1 N e ucáchàmf,g:R→Rthóamãnbatđȁngthúc f(x+y)+f(x−y)−2f(x)−g(2y)≤ε, (3.49) vớimoix,y∈R,vớiε>0chotrướcthìtontạiduynhathàmtoànphương

Hai bő đe sau lan lượt trỡnh bày ve tớnh őn định nghiằm của hai phươngtrìnhhàm f(x+y)−f(x−y)=2f(y) và f(x+y)−f(x−y)=2g(y), trongđócáchàmf,g:R→Rlàchưabiet.

|f(x+y)−f(x−y)−2f(y)|≤ε (3.59) vớim o ix , y∈R,v ớ iε >0c h ot r ư ớ c t h ì t o n t ạ i d u y n h a t h à m c ® n g t í n h A:R→Rsaocho vớimoix∈R.

|f(x+y)−f(x−y)−2g(y)|≤ε, (3.63) vớim o ix , y∈Rv àε >0c h ot r ư ớ c , t h ì t o n t ạ i d u y n h a t h à m c ® n g t í n h A:R→Rsaocho và vớimoix∈R.

(3.68)vớimoix,y∈R.Đ°ts=x+yvàt=x−y,tađược vớimois,t∈R .

Sảdụng ketquả vetớnh őnđịnhnghiằm củaphươngtrỡnh hàm củaJung(1996),tacó

U l a m của phương trìnhhàm(3.48)bao gom phương trình hàm(3.47)như mđttrườnghợpđ°cbiằt. Địnhlj3.3.1 Neu các hàmf, g:R→Rthóa mãn bat đȁng thúc(3.49)với moix, y∈R,vớiε >0cho trước thì ton tại duy nhat hàm toàn phươngQ:R→Rvàduynhathàmc®ngtínhA:R→Rsaocho

Chfíng minh.Goif e (x),f o (x),g e (x)vàg o (x)lan lượt bieu dien chophan chȁn củaf(x), phan lẻ củaf(x), phan chȁn củag(x)và phan lẻ củag(x). e e e e o o o o o e

Vì ta cóf e là chȁn,f e (0)=f(0),g e (0)=g(0), Bő đe3.3.1và batđȁng thác (3.73) nên ton tại duy nhat hàm toàn phươngQ:R→R thỏamãn e 3 1

Tươngtự,vìtacóf o làlẻ,vàf o (0)=g o (0)=0,Bőđe3.3.1vàbatđȁngt hác(3.74)nêntontạiduynhathàmtoànphươngq:R→Rvới

Tà(3.77),tathayq(x)=0vớimoix∈R.Vàtà(3.78),tacó

Dođó,theoBőđe3.3.2vàbatđȁngthác(3.81),tontạiduynhathàmc®n gtínhA:R→Rsaocho

Tiep theo, ta can cháng minh tính duy nhat của các hàmQvàA.

ChohàmA ′ :R→R và hàmQ ′ :R→R lan lượt là m®t hàm c®ng tínhkhácvàm®thàmtoàn phươngkhác,thỏamãncácbat đȁngthác(3. 70)và(3.71)khi thay the vai trò củaAvàQ Giả sả ton tạix 0∈R sao choQ(x 0)/=Q ′ (x 0),tacó

GiảsảtươngtựrangA(x 0)/=A ′ (x 0)vớim®tsox 0∈R.Khiđó,tacó

|f(x+y)+f(x−y)−2f(x)−f(y)−f(−y)|≤ε, (3.84) vớim o ix , y∈R,v ớ iε >0c h ot r ư ớ c t h ì t o n t ạ i d u y n h a t h à m c ® n g t í n h A:R→RvàduynhathàmtoànphươngQ:R→Rsaocho

Chfíngmi n h Tađịnhnghĩam®thàmg:R→Rxácđịnhbởi g(x)=fx

TheoĐịnhlý3.3.1,tontạiduynhathàmc®ngtínhA:R→Rvàduynhathàm toànphươngQ 1:R→Rsaocho

Giả sảA ′ :R→R là m®t hàm c®ng tính khác vàQ ′ :R→R là m®thàm toàn phương khác thỏa mãn(3.85)khi lan lượt thay the choAvàQ.Khiđó,tacó vớimoix∈R.

Vìhàmqlàhàmtoànphương vàhàmalàhàmc®ngtính nên q(x)=a(x)=0, vớimoix∈RvàdođóQvàAlàxácđịnhduynhat Q

Nghiằmcủaphươngtrỡnhhàmtoànphương

Trongmụcnày,chỳngtasěxỏcđịnhnghiằmliờntụccủanú. Địnhlý2.2.1 Chohàmf:R→Rlàm®thàmsothóamãn f(x+y)+f(x−y)=2f(x)+2f(y), vớimoix,y∈R.Khiđú,hàmflàhàmsothuannhathũutớbắchai.Hơnnũa,trờ ntắphợpcỏcsohũutớQ ,hàmfcúdạng f(r)=cr 2 ,vớimoir∈Qvàclàm®thangsotùyý.

Tathayy=xvào(2.9)đeđược f(2x)=4f(x) ho°c f(2x)=2 2 f(x), vớimoix∈R.

Tieptheo,tachỉrarang(2.12)đúngchotatcảcácsonguyênn∈Z.Giảsả nlàsonguyênâm.Khiđó,−nlàm®tsonguyêndương.Vìthe, f(nx)=f(−(−n)x)

Chorlàm®tsohǎutỉtùyý.Khiđó, vớik∈Z,n∈N.Dođó, r= ,k n k=rn.

Chox=1vào(2.13),tađược f(r)=cr 2 , (2.14) vớir∈Q,trongđóc:=f(1) Q Địnhlý2.2.2 Nghiằmliờntựccủaphươngtrỡnh f(x+y)+f(x−y)=2f(x)+2f(y), vớim o ix , y∈Rc ó d ạ n g f(x)=cx 2 , trongđóclàm®thangsobatkỳ.

Chfớngminh.Giảsảhàmflàliờntụcvàlànghiằmcủaphươngtrỡnh(2.9).V ớimoix∈R,tontạim®tdãyso{r n }⊂Qsaocho lim n→∞ r n =x.

Vìhàmfthỏamãn(2.9)nêntheoĐịnhlý2.2.1,tacó f(r n )=cr 2 , (2.15) n n vớimoin∈Z.

Vêy f(x)=cx 2 , vớimoix∈R Q Địnhnghĩa2.2.1 M®t hàmf:R→Rđược goi là hàm toàn phương neuhàmfthóamãn f(x+y)+f(x−y)=2f(x)+2f(y), vớim o ix , y∈R.

Tà ket quả của Định lý2.2.2, ta đã cháng minh được rang: Moi hàmtoànphương liên tụ cfđ e ucód ạn gf(x)=cx 2 ,trongđóclàm®tha ngsotùyý.

Bieudiencáchàmtoànphương

Trongđịnhlýsauđây,tachỉrarangmoihàmtoànphươngđeucóthebieudie nbởim®thàmsongc®ngtínhđoixáng. Địnhlý2.3.1 M ® th à mf:R→ Rl à h à m t o à n p h ư ơ n g k h i v à c h í k h i tont ạim®thàmsongc®ngtínhđoixúngB:R 2 →Rsaocho f(x)=B(x,x).

Bâygiờtachángminhđieungượclại.Giảsảhàmf:R→Rlàhàmtoànphươn gvàtađịnhnghĩahàmB:R 2 →Rxácđịnhbởi

=f(x). Đőivaitròcủaxvàychonhautrong(2.17),tađược f(x+y)+f(y−x)=2f(y)+2f(x) (2.19) Sosánh(2.19)với(2.17),tađược f(x−y)=f(y−x).

Dođó,hàmflàm®thàmchȁn.Tiepthe o,tacó

Tươngtự,tacóthechỉraranghàmBlàhàmlẻtheobientháhai.Tieptheo,tach ỉraranghàmBlàhàmc®ngtínhtheobienthánhat.

Thay−ybởiytrong(2.23)vàsảdụngketquảhàmBlàm®thàmlẻtheobi enthánhat,tađược

VìhàmBlàhàmđoi xángnênhàmBcũngc®ngtínhtheobientháhai.VêyBlàhàmsongcđngtớnhđoixỏng.Địnhlýđượcchỏngminh.Q

Pexiderhóaphươngtrìnhhàmtoànphương

Pexider hóa phương trình hàm là phương pháp làm thay đői cau trúccủa phương trình hàm ban đau tà m®t hàm so thành hai hay nhieu hàm sođe nghiờn cỏu ve nghiằm tőng quỏt cú the cú của phương trỡnh mới thietlêp.

Phươngtrìnhhàmtoànphương f(x+y)+f(x−y)=2f(x)+2f(y), vớim o ix , y∈R,c ó t h e đ ư ợ c P e x i d e r h ó a t h à n h p h ư ơ n g t r ì n h f 1(x+y)+f 2(x−y)=f 3(x)+f 4(y), (2.24) vớimoix,y∈R,trongđóf 1 ,f 2 ,f 3 ,f 4:R→Rlàcáchàmsochưabiet. Đexỏcđịnhnghiằmtőngquỏtcủa(2.24),chỳngtadựavàoketquảcúđượctàb őđesau.

(2.26) trongđóhàmB:R 2 →Rlàhàmsongc®ngtínhđoixúng,hàmA:R→R làh à m c ® n g t í n h v àa , blàc á c s o t h ự c t ù y ý

Bâygiờ,chox=0vào(2.28),tađược h(y)+h(−y)−2h(0)=f(y)+f(−y)−2f(0) (2.29) và(2.28)trởthành f(x+y)+f(x−y)−2f(x)=f(y)+f(−y)−2f(0).

B(x+u,y)+B(xưu,y)= 2B(x,y), vớimoix,y,u∈R. ĐieunàychothayhàmB(ã,y)thỏamónphươngtrỡnhhàmJensen.Dođú,hàm

B(ã,y)làhàmcđng tớnhtheobienthỏnhat,vỡB(0,y)=0.VỡhàmBđượcxỏcđị nhbởi(2.31)làhàmđoixángnênhàmBlàhàmc®ng tínhtheobientháhai.

Dođó,hàmB:R 2 →Rlàhàmsongc®ngtínhđoixáng.Bâygiờch oy=xvào(2.31)và(2.30),tađược

Vìl(0)=0,tathayhàmllàhàmc®ngtính,nghĩalà l(x)=A(x), (2.34) trongđóhàmA:R→Rlàhàmc®ngtính.

Hằq uả 2 4 1 N g h i ằ mtőngquỏtf:R→Rcủaphươngtrỡnh f(x+y)+f(x−y)=2f(x)+f(y)+f(−y) códạng f(x)=B(x,x)+A(x), trongđóhàmB:R 2 →Rlàhàmsongc®ngtínhđoixúngvàhàm

Hằq uả 2 4 2 N g h i ằ mtőngquỏtf:R→Rcủaphươngtrỡnh f(x+y+z)+f(x)+f(y)+f(z) vớim o ix , y,z∈Rc ó d ạ n g

Chfíngm i n h C h o x=y=z=0 v à o( 2 3 6 ) , t a đ ư ợ cf(0)= 0.T i e p theo,thayzbởi−ytrong(2.36),tađược f(x+y)+f(x−y)=2f(x)+f(y)+f(−y), vớimoix,y∈R.Dođú,tacúnghiằmcantỡmtheoHằquả2.4.1 Q Bõyg i ờ , t a s ả d ụ n g B ő đ e2.4.1đ ex ỏ c đ ị n h n g h i ằ m t ő n g q u ỏ t c ủ a phươngtrình(2.24). Địnhl ý 2 4 1 N g h i ằ mt ő n g q u ỏ tf 1 ,f 2 ,f 3 ,f 4: R→Rc ủ a p h ư ơ n g t r ỡ n h f 1(x+y)+f 2(x−y)=f 3(x)+f 4(y), vớim o ix , y∈Rđ ư ợ c x á c đ à n h b ớ i f 1(x)=1B(x,x) f 2 +2

Bâyg iờ , t a c h án g m i n h r a n g c á c h à mf i (vớii=1,4)đ ượ c x á c đ ịn h n hưtrờnlànghiằmduynhatcủa(2.24).

Thayybởi−yvào(2.24),tađược f 1(x−y)+f 2(x+y)=f 3(x)+f 4(−y) (2.37) C®ng(2.37)và(2.24)vetheove,tađược g(x+y)+g(x−y)=2f 3(x)+f 4(y)+f 4(−y), (2.38) trongđó vớimoix∈R. g(x)=f 1(x)+f 2(x), (2.39)

Tươngtự,trà(2.37)cho(2.24)vetheove,tađược h(x+y)−h(x−y)=f 4(y)−f 4(−y), (2.40) trongđó h(x)=f 1(x)−f 2(x), (2.41) vớimoix∈R. Đegiải(2.24)tagiảihaiphươngtrình(2.38)và(2.40).

Trướchet,tagiải(2.40).Tađịnhnghĩahàmk:R→Rxácđịnhbởi k(y)=f 4(y)−f 4(−y), (2.42) vớimoiy∈R.

Dođó,hàmklàhàmc®ngtínhvà k(y)=A 1(y), (2.46) vớimoiy∈R,trongđóhàmA 1l àhàmc®ngtính.

Thayzbởixvào(2.53),tacó f(x−y)+f(x+y)=2f(x)+f(y)+f(−y), vớimoix,y∈R. ÁpdụngHằquả2.4.2,tasuyranghiằmcủa(2.53)là f(x)=B(x,x)+A(x), trongđ ó h à mB:R 2 → Rl à h à m s o n g c ® n g t í n h đ o i x á n g v à h à m

Lớig i ả i Tathayf≡0làmđtnghiằmcủa(2.54).Xộtf/=0.Khiđú, f(x)/=0, vớimoix∈R.

⇔ln.f(x+y).+ln.f(x−y).=2ln.f(x).+2ln.f(y) (2.55) Đ°tg(x)=ln.f(x) Khiđ ó , ( 2 5 5 ) t r ở t h à n h g(x+y)+g(x−y)=2g(x)+2g(y), vớimoix,y∈R.

Bàitêp2.5.3Cho k∈Z+ ,tỡmtatcảcỏchàmf:R→Rthỏamónphươngtrỡ nh f(kx+y)+f(kx−y)=2k 2 f(x)+2f(y), (2.56) vớimoix,y∈R.

They=0vào(2.56),tađược vớimoix∈R. f(kx)=k 2 f(x),

Dođú,nghiằmcủaphươngtrỡnh(2.56)là f(x)=B(x,x), trongđóhàmB:R 2 →Rlàhàmsongcôngtínhđoixáng.Thảlại,t athayhàmflànghiằmtőngquỏtcủa(2.56).

Thayybởixvàz=0trong(2.57),roisảdụng(2.58)và(2.59)tasuyrađượ c vớimoix∈R. f(2x)=4f(x), (2.60)

Thayzbởi−ytrong(2.57),roisảdụng(2.59)và(2.60)tasuyra f(x+y)+f(x−y)=2f(x)+2f(y), vớimoix∈R.

Thayybởixvàz=0trong(2.61)roisảdụng(2.62),tađược vớimoix∈R. f(2x)=4f(x),

Bangphươngphápquynạp,tađược f(nx)=n 2 f(x), vớimoin∈Z+,vớimoix∈R.

Kethợpvới(2.63),tasuyra f(nx)=n 2 f(x), vớimoin∈Z,vớimoix∈R.

Khiđó,layr∈Qvới r= m n trongđóm∈Z,n∈N,tacó m 2 f(x)=f(mx)=f(nrx)=n 2 f(rx).

Tàđó,tacó f(nx)=n 2 f(x), vớimoin∈Q,vớimoix∈R.

Suyra f(x)=B(x,x),vớimoix∈R, trongđóhàmB:R 2 →Rlà hàmsongc®ng tínhđoi xáng.Thảlại,tathayhàmflànghiằmtőngquỏtcủa(2.61).

Trong chương này, chúng tôi trình bày m®t so ket quả liên quan đentớnh őn định nghiằm của phương trỡnh hàm toàn phương, phương trìnhhàm toàn phương tőng quát và m®t so phương trình hàm liên quan khỏc.Nđi dung của chương này được chỳng tụi tham khảo tà tài liằu P. ShahoovàP.Kannappan[3].

Bõygiờ,tatrỡnhbàymđtsoketquảvetớnhőnđịnhnghiằmcủaphươngtrỡnhhàmtoà nphương. Địnhlj3.1.1 Neuhàmf:R→Rthóamãnbatđȁngthúc f(x+y)+f(x−y)−2f(x)−2f(y)≤ε,

2 2 k 22 k 2 vớim o ix , y∈R,v ớ iε >0c h ot r ư ớ c t h ì t o n t ạ i d u y n h a t m ® t h à m t o à n phươngq:R→Rsaocho vớimoix∈R.

2 2k haivecủa batđȁngthỏc nhênđược vớikđità 1đenn,ta được n n Σ1 f(2 k x)−2 2 f(2 k−1 x).≤ Σ3 1 ε k =

Giảsảm>n>0,khiđóm−nlàsotựnhiênvàncóthethaytheđượcbở im−ntrongbatđȁngthỏctrờn.Vỡvêy,tacú hay

Dođó,hàmqlàhàmtoànphương.Tiept heo,taxét

Cuoicùng,tachángminhhàmqlàduynhat.Giảsảhàmq:R→R khônglàduynhat.Khiđó,tontạim®thàmtoànphươngkháclàs:R→R ε

ε thỏamãn với moix∈R.Ta có

Czerwik(1992)cũngđãchángminht í n h ő n đ ị n h c ủ a p h ư ơ n g t r ì n h hàmt o à n p h ư ơ n g ở Đ ị n hl ý 3 1 1 v à b a o g o m đ ị n h l ý s a u đ â y n h ư m đ t trườnghợpđ°cbiằt. Địnhlj3.1.2 Neuhàmf:R→Rthóamãnbatđȁngthúc f(x+y)+f(x−y)−2f(x)−2f(y)≤ε, vớimoix,y∈R,vớiε >0chotrướcthìtontạiduynhathàmtoànphương Q:R→Rsaocho f(x) Q(x) 1ε

3 vớim o ix ∈R.Hơnn ũ a , n e uf(tx)li ê nt ự c t h e ot vớim ő ix ∈Rc o đ à n h thì

3.2 Tớnhon định nghiằm của phương trỡnh hàmtoànphươngtongquát

Trongmụcnày,tasětỡmhieuvetớnhőnđịnhnghiằmcủaPexiderhúaphương trỡnh hàm toàn phươngf 1(x+y) +f 2(x−y) =f 3(x) +f 4(y)dựavàoketquảtàđịnhlýsau. Địnhl j 3 2 1 N e u cáchàmf 1 ,f 2 ,f 3 ,f 4: R→Rthóamãnbatđȁngthúc

4 (x)−2Q(x)−2A 2 (x)−f 4 vớimoix∈R.Hơnnũa,neuf 3(tx)vàf 4(tx)liêntựctheot∈Rvớimőix

∈R,thì hàmQthóa mãnQ(tx) =t 2 Q(x),với moix∈Rvà các hàmA 1 ,A 2 làcáchàmtuyentính.

Chfíngm i n h TađịnhnghĩaF i (x)=f i (x)−f i (0)vàF e vàF o lanlượt làphanchȁnvàphanlẻcủaF i (vớii=1,4).Khiđó,tađược

Chox=y=0(vàthayybởix),y=xvày=−xvào(3.11),tađược

Hơnn ǎa, n euf 4(tx)liêntụ c t heot∈Rvớ i m o ix∈Rth ìh à mto àn phư ơngQthỏamãnQ(tx)=t 2 Q(x)vớimoix∈R.

Chox=y=0(vàthayybởix),y=xvày=−xvào(3.12),tađược

Thayybởi−yvào(3.35)vàsauđósảdụngketquảF o làm®thàmlẻ, tađược

≤28ε, (3.38) vớimoix,y∈R. Đ°tu=x+yvàv=x−ytrong(3.37), ta được

TheoĐị nh lý1.2.5,t on t ại d u y nh at h à m c ® n g t ín hA 1: R→Rs a o cho vớimoix∈R.

Hơnnǎa,neuf 3(tx)liêntụctheot∈Rvớimoix∈RthìhàmA 1làhàmtuye ntính. Đ°tu=x−yvàv=2ytrong(3.38),tađược

TheoĐị nh lý1.2.4,t on t ạ i d u y nh at h à m c ®n g t ín hA 2: R→Rs a o cho

Hơnnǎa,neuf 4(tx)liêntụctheot∈Rvớimoix∈R,thìhàmA 2làhàmtuye ntính.

Tieptheo,tagiảsảcáchàmQ ′ ,A ′ 1 ,A ′ 2: R→Rlanlượtlàm®thàm toànphươngkhácvàhaihàmc®ngtínhkhácthỏamãncácbatđȁngtháctrong(3.8)đượcthayvàovớivaitrònhưcủaQ,A 1vàA 2tươngáng.

Thayxbởi−xtrong(3.43)vàsảdụngketquảcáchàmtoànphươnglàc hȁnvàcáchàmc®ngtínhlàlẻ,tađược

Nhàtoỏnhoc Drygasđóxem xộttớnh őnđịnhnghiằm củaphươngtrỡnh f(x+y)+f(x−y)=2f(x)+f(y)+f(−y),

Vànghiằmtőngquỏtcủa(3.47)cúdạng f(x)=Q(x)+A(x), trong đóhàmA:R→Rlàm®t hàmc®ngtínhvà hàmQ:R→R làm®thàmtoànphương.

(3.48)trong đó bao gom phương trình hàm(3.47)của Drygas như là m®t trườnghợpđ°cbiằt.

Bođ e3 3 1 N e ucáchàmf,g:R→Rthóamãnbatđȁngthúc f(x+y)+f(x−y)−2f(x)−g(2y)≤ε, (3.49) vớimoix,y∈R,vớiε>0chotrướcthìtontạiduynhathàmtoànphương

Hai bő đe sau lan lượt trỡnh bày ve tớnh őn định nghiằm của hai phươngtrìnhhàm f(x+y)−f(x−y)=2f(y) và f(x+y)−f(x−y)=2g(y), trongđócáchàmf,g:R→Rlàchưabiet.

|f(x+y)−f(x−y)−2f(y)|≤ε (3.59) vớim o ix , y∈R,v ớ iε >0c h ot r ư ớ c t h ì t o n t ạ i d u y n h a t h à m c ® n g t í n h A:R→Rsaocho vớimoix∈R.

|f(x+y)−f(x−y)−2g(y)|≤ε, (3.63) vớim o ix , y∈Rv àε >0c h ot r ư ớ c , t h ì t o n t ạ i d u y n h a t h à m c ® n g t í n h A:R→Rsaocho và vớimoix∈R.

(3.68)vớimoix,y∈R.Đ°ts=x+yvàt=x−y,tađược vớimois,t∈R .

Sảdụng ketquả vetớnh őnđịnhnghiằm củaphươngtrỡnh hàm củaJung(1996),tacó

U l a m của phương trìnhhàm(3.48)bao gom phương trình hàm(3.47)như mđttrườnghợpđ°cbiằt. Địnhlj3.3.1 Neu các hàmf, g:R→Rthóa mãn bat đȁng thúc(3.49)với moix, y∈R,vớiε >0cho trước thì ton tại duy nhat hàm toàn phươngQ:R→Rvàduynhathàmc®ngtínhA:R→Rsaocho

Chfíng minh.Goif e (x),f o (x),g e (x)vàg o (x)lan lượt bieu dien chophan chȁn củaf(x), phan lẻ củaf(x), phan chȁn củag(x)và phan lẻ củag(x). e e e e o o o o o e

Vì ta cóf e là chȁn,f e (0)=f(0),g e (0)=g(0), Bő đe3.3.1và batđȁng thác (3.73) nên ton tại duy nhat hàm toàn phươngQ:R→R thỏamãn e 3 1

Tươngtự,vìtacóf o làlẻ,vàf o (0)=g o (0)=0,Bőđe3.3.1vàbatđȁngt hác(3.74)nêntontạiduynhathàmtoànphươngq:R→Rvới

Tà(3.77),tathayq(x)=0vớimoix∈R.Vàtà(3.78),tacó

Dođó,theoBőđe3.3.2vàbatđȁngthác(3.81),tontạiduynhathàmc®n gtínhA:R→Rsaocho

Tiep theo, ta can cháng minh tính duy nhat của các hàmQvàA.

ChohàmA ′ :R→R và hàmQ ′ :R→R lan lượt là m®t hàm c®ng tínhkhácvàm®thàmtoàn phươngkhác,thỏamãncácbat đȁngthác(3. 70)và(3.71)khi thay the vai trò củaAvàQ Giả sả ton tạix 0∈R sao choQ(x 0)/=Q ′ (x 0),tacó

GiảsảtươngtựrangA(x 0)/=A ′ (x 0)vớim®tsox 0∈R.Khiđó,tacó

|f(x+y)+f(x−y)−2f(x)−f(y)−f(−y)|≤ε, (3.84) vớim o ix , y∈R,v ớ iε >0c h ot r ư ớ c t h ì t o n t ạ i d u y n h a t h à m c ® n g t í n h A:R→RvàduynhathàmtoànphươngQ:R→Rsaocho

Chfíngmi n h Tađịnhnghĩam®thàmg:R→Rxácđịnhbởi g(x)=fx

TheoĐịnhlý3.3.1,tontạiduynhathàmc®ngtínhA:R→Rvàduynhathàm toànphươngQ 1:R→Rsaocho

Giả sảA ′ :R→R là m®t hàm c®ng tính khác vàQ ′ :R→R là m®thàm toàn phương khác thỏa mãn(3.85)khi lan lượt thay the choAvàQ.Khiđó,tacó vớimoix∈R.

Vìhàmqlàhàmtoànphương vàhàmalàhàmc®ngtính nên q(x)=a(x)=0, vớimoix∈RvàdođóQvàAlàxácđịnhduynhat Q

Ngày đăng: 30/08/2023, 21:00

TỪ KHÓA LIÊN QUAN

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN

w