函数方程 求多解

用R+表示所有正实数集合的数集。证明,不存在函数f:R+-R+,使得对于任意的x。y属于R+。均有
f(x)-f(x+y)≥【f(x)y】/【f(x)+y】

奥数教程的例题。答案的思路有点模糊,就是很难想到。在这里寻求更多的解法。有解法的都可以跟我说,高分奉上。
就是证明不成立啊。。。

好像都是高数的方法....不过这是高中竞赛题哦= =

直接求导不行吧,
题目里没说f(x)可导啊。

f(x) - f(x+y) >= yf(x)/[f(x) + y] > 0,
可以得到f(x)在(0,正无穷)上单调递减的结论。

0 < f(x+y) <= f(x) - yf(x)/[f(x) + y] = [f(x)]^2/[f(x) + y]
固定x,让y趋于正无穷,
可以得到f(t)当t趋于正无穷时的极限是0的结论.

令u = x+y, 0 < x < u.
f(u) <= [f(x)]^2/[f(x) + u - x],

[f(x)]^2 - f(u)f(x) - (u-x)f(u) >= 0,
固定u,让x趋于+0,
若x趋于+0时,f(x)的极限存在且有界。
记x趋于+0时,f(x)的极限为a. 0 < f(u) <= a < 正无穷。
则,
a^2 - f(u)a - uf(u) >= 0,

a >= {f(u) + [(f(u))^2 + 4uf(u)]^(1/2)}/2.

本来希望能找到与x->+0时f(x)的极限是正无穷有矛盾的地方。
结果,也找不到矛盾的地方。

再试试反函数,
设g(s) = x+y, g(t) = x, 0 < s = f(x+y) < f(x) = t,
g(s) > g(t) > 0,
g(u)是在(0,正无穷)上的单调递减函数。
y = (x+y)-x = g(s)-g(t).

f(x) - f(x+y) >= yf(x)/[f(x)+y]
t - s >= [g(s)-g(t)]t/[t+g(s)-g(t)],

g(s)-g(t) <= t(t-s)/s,

g(t) <= g(s) <= g(t) + t(t-s)/s. 0 < s < t.

希望能找到与u->+0,g(u)的极限是正无穷矛盾的地方;或者能找到与 u->正无穷,g(u)的极限是零矛盾的地方。

也没有啥结果。。

利用不动点,
存在k, f(k) = k, 0 < k.

0<x<k时,f(x)>k,
k<x时,f(x)<k.

利用嵌套,
y = f(x)/n, 0 < n.

f(x) - f(x+f(x)/n) >= [f(x)]^2/[f(x)+nf(x)] = f(x)/(n+1).

nf(x)/(n+1) >= f[x+f(x)/n]

....

都没找到有用的东西。。

要不,
把那个思路模糊的答案公布一下,启发一下俺这木脑壳。。。
温馨提示:答案为网友推荐,仅供参考
第1个回答  2009-01-29
假定存在这样的函数f, 那么
f(x)-f(x+y)>=1/f(x)+1/y>0,所以f(x)是减函数
f(x)-1/f(x)>=f(x+y)+1/y>0,那么x<1/x. 但当0<x<=1时,这并不成立。
所以假设不成立,不存在这样函数。

3楼的错误:f:R+-R+,已规定f(x)>0. 所以f(x)=0例子不当。
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昏倒!将1/f(x)看成f(1/x)了,f(x)y/(f(x)+y)也颠倒了。

假定存在这样的函数f, 那么
f(x)-f(x+y)>=f(x)y/(f(x)+y)>0,所以f(x)是减函数,那么由规定f: R+→R+知
{x→0}limf(x)→+∞,{x→+∞}limf(x)=0
那么应该也有{x→0}limf'(x)→-∞,{x→+∞}limf'(x)=0
但是由(f(x+y)-f(x))/y<=-f(x)/(f(x)+y)取y→0的极限得
对任意x, 均有f'(x)<=-1,这与{x→+∞}limf'(x)=0相矛盾。
第2个回答  2009-01-27
∵f:R+→R+,∴x属于R+。f(x)>0恒成立、
∴对于任意的x。y属于R+。f(x+y)>0
由f(x)-f(x+y)≥【f(x)y】/【f(x)+y】
f(1)-f(1+y)≥【f(1)y】/【f(1)+y】
设f(1)=M>0,且y>0时、M-f(1+y)≥【My】/【M+y】
f(1+y)≤M-【My】/【M+y】
即、f(1+y)≤M^2/【M+y】
第3个回答  2009-02-04
要证明命题,可用反证法

假设 存在这样的函数f(x),使对任意的x,y属于R+,都有
f(x)-f(x+y)≥yf(x)/(f(x)+y)

由上式可知:此函数单调递减

两边同乘以f(x)+y,移项得:
f(x)*f(x)≥(f(x)+y)*f(x+y)

两边对y取极限,即lim y=0或y→0

则等式变为 f(x)^2≥f(x)^2+f(x)*f'(x)*y+f(x)*y+o(y)
其中o(y)为y的高阶无穷小,f'(x)为函数f的一阶导数

由此得 f'(x)≤-1

这与f是R+→R+的函数相矛盾

由题可得证
第4个回答  2009-01-27
虽然没做出来但是忍不住上来吼一句,iamxujian,你这种小白居然也好意思上来答题!
到底是谁没看懂题目?知道f:R+ - R+是什么意思么?还好意思说lz,多看点书再来答题吧

ls的vym貌似也不对。。。大家继续努力
第5个回答  2009-01-28
证明如下:

要证明命题,可用反证法

假设 存在这样的函数f(x),使对任意的x,y属于R+,都有
f(x)-f(x+y)≥yf(x)/(f(x)+y)

由上式可知:此函数单调递减

两边同乘以f(x)+y,移项得:
f(x)*f(x)≥(f(x)+y)*f(x+y)

两边对y取极限,即lim y=0或y→0

则等式变为 f(x)^2≥f(x)^2+f(x)*f'(x)*y+f(x)*y+o(y)
其中o(y)为y的高阶无穷小,f'(x)为函数f的一阶导数

由此得 f'(x)≤-1

这与f是R+→R+的函数相矛盾

命题得证
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