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数学

京大数学(関数方程式その5)

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ルーシー

ルーシー

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すべての実数で定義され,何回でも微分できる関数f(x)が
f(0)=0,f'(0)=1を満たし,さらに任意の実数a,bに対して
1 +f(a)f(b)≠0であって
f(a +b)={f(a) +f(b)}/{1 +f(a)f(b)}
を満たしている。
(1)任意の実数aに対して,−1<f(a)<1であることを証明せよ。
(2)y=f(x)のグラフはx>0で上に凸であることを証明せよ。
(京都大)

ノートテキスト

ページ1:

OCR失敗: NoMethodError undefined method `[]' for nil:NilClass

ページ2:

いい(解)(証明)にしまたは、f1-1を満たす人が存在しないことを
背理法で示す。
f(x)を満たすつが存在すると仮定すると、){1.A)(0)
f101= f(x-x)= flxl+f\-\\ 1+ fl-x)
fixed
1f10にチ(ハース)=
if(x) f(x)
"となり、
1+f()
f1010に矛盾するため、f1に1を満たすては存在しない。
同様にして、f-1を満たすつも存在しない。
f(x)キ±しかっf(0)=0,また、y=f(x)が
連続関数であることから、-1<farcla
サ
(2)(角)(証明)
f'oli'm
flx+h)-fix]
h2o
h
与式で、a=,b=hとして、
(月)(下)(1)(
1+f(x)f(h)
3f(つけん)
f(x)=f(x+f(h)
:{"(x)
よって、
f(x)+(b)
-
fx { \+ F1x)=(h) = f(x) }
(+41)f(h)
f(){1-
1+f(x)f(h)
f(x)=lim
470
=lim
×
h70
h
2/14
i
f(h)-10)
X
h7o
f'(0.1 x
一般
h-o (1+ f(x) f(h)
2
(-{fi}}
1 + flx1x flo)
20
-2 +1x) f(x) <>(": ₤10/2007 f'(x) >0)
x20において、42つは、上に凸である。

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