整数集为Z求所有函数fZ→Z使得对任意整数a,b都有f(2a) +2f(b)=f(f(a +b).

如题所述

解:           取a=-b得:f(2a)+2f(-a)=f(f(0))       1式

在1式的基础上取a=-a,有f(-2a)+2f(a)=f(f(0))      2式

1,2可得:f(2a)-f(-2a)=2[f(a)-f(-a)]                     3式

3成立有2种情况:第一种,f(a)-f(-a)不等于0,则有【f(2a)-f(-2a)】/【f(a)-f(-a)】=2       4式

由4可得:f(x)=2x+c,且x与c均为整数        5式

任意取a=b=1,带入已知条件得:f(2a)+2f(b)=f(2)+2f(1)=2*2+c+2*(2*1+c)=8+3c,

f(f(a+b))=f(f(2))=f(2*2+c)=f(4+c)=2*(4+c)+c=8+3c,可见等式成立。

33成立有2种情况:第二种,f(a)-f(-a)=0,可得f(a)=f(-a)              6式

由6可得:f(x)为x在整数范围内的偶函数,1式可变换为f(2a)+2f(a)=f(f(0))       7式

取a=b可得:f(2a)+2f(a)=f(f(2a))      8式

7,8可得:f(f(0))=f(f(2a))   结合6式可得:    f(0)=f(2a)                  9式

6,9可得,f(x)不仅是偶函数而且是周期为2的周期函数,又因为f(z)---Z,所以可设f(0)=m,且m为整数

取a=b=0,得:f(0)+2f(0)=f(f(0)),带入f(0)=m,3m=f(m).

取a=b=1,得:f(2)+2f(1)=f(f(2)),带入9式,得f(2)=f(0),带入f(0)=m有:m+2f(1)=3m,可得f(1)=m,                    10公式

因为:f(0)=m,f(1)=m,且f(x)又是在整数范围内的偶函数跟周期为2的周期函数,

所以任意f(x)=m,前边推导的f(m)=3m,可知m=3m,也就是m的值为0,符合题设m为整数的要求。

综上所述:f(x)有2种情况,第一种为:f(x)=2x+c,x,c均为任意整数。

第二种情况:f(x)=0,x为任意整数。

温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考
第1个回答  2019-07-19
令a=b=0,得3f(0)=f[f(0)],设f(0)=c,则f(c)=3c.
设f(x)=kx+m,则f(2a)=2ka+m,f(b)=kb+m,f(a+b)=k(a+b)+m,
所以f(2a) +2f(b)=f(f(a +b)变为
2k(a+b)+3m=k^2(a+b)+km+m,
所以(k-2)[k(a+b)+m]=0,
所以k=2时m为任意整数;k=0时m=0.
所以f1(x)=0,f2(x)=2x+m.
待续。
第2个回答  2019-07-19
我也暂时想不出来,有答案后请告之