Phương trình hàm nâng cao P1 Bài toán về phương trình hàm thường xuất hiện trong các kì thi học sinh giỏi như IMO, VMO. Nhưng những người viết sách về nó cũng không nhiều, ở Việt Nam thì thấy có cuốn Phương trình hàm của Nguyễn Văn Mậu, gần đây có Nguyễn Giang Giai (không biết còn ai nữa không). Bài viết này tập hợp rất nhiều sách về phương trình hàm. Bên cạnh các tài liệu tiếng Anh một số tài liệu tiếng Việt cũng khá thú vị. . | CÁC PHƯƠNG PHÁP GIẢI PHƯƠNG TRÌNH HÀM THƯỜNG DÙNG Phương pháp 1 Hệ số bất định. Nguyên tắc chung Dựa vào điều kiện bài toán xác định được dạng của f x thường là f x ax b hoặc f x ax2 bx c. Đồng nhất hệ số để tìm f x . Chứng minh rằng mọi hệ số khác của f x đều không thỏa mãn điều kiện bài toán. Ví dụ 1 Tìm f R R thỏa mãn f xf y x xy f x Vx y e R 1 . Lời giải íx 1 Thay j y e R vào 18 ta được f f y 1 y f 1 a . Thay y -f 1 -1 vào a suy ra f f -f 1 -1 1 -1. Đặt a f -f 1 -1 1 ta được f a -1. Chọn y ta được f xf a x xa f x xa f x f 0 . 1 x e R . Đặt f 0 b f x -ax b. Thế vào 1 và đồng nhất hệ số ta được a2 1 -ab - a -a a 1 a -1 b 0 f x x f x - x Vậy có hai hàm số cần tìm là f x x và f x -x. Ví dụ 2 Tìm f R R thỏa mãn f f x y y f x - f y Vx y e R 2 . Lời giải Cho y 0 xe R 2 f f x 0 Vxe R a . Cho x f y 2 f f f y y yf 0 a . a a f y y f 0 . Đặt f 0 a f y ay Vy e R. Thử lại 2 ta được a2 x2 y2 a y - xy 0 Vx y e R a 0 f x 0 Vx e R. Vậy có duy nhất hàm số f x 0 thỏa mãn bài toán. Ví dụ 3 Tìm f g R R thỏa mãn 2f x -g x f y -y Vx yeR a f x g x x 1 Vx e R b Lời giải Cho x y e R khi đó a f x g x - x .Thay lại a ta được 1 g x 2x - 2y g y Vx y e R c . Cho y 0 x e R từ c ta được g x 2x g 0 . Đặt g 0 a ta được g x 2x a f x x a. Thế vào a b ta được 2 x a 2 x a a b x a 2x a x 1 Vxe R 2x2 3a-1 x a2 -1 0 Vxe R a - 3 2 0 a 3. Vậy f x x 3 g x 2 x 3. Ví dụ 4 Đa thức f x xác định với Vx e R và thỏa mãn điều kiện 2f x f 1 - x x2 Vxe R 1 . Tìm f x . Lời giải Ta nhận thấy vế trái của biểu thức dưới dấu f là bậc nhất x 1 - x vế phải là bậc hai x2. Vậy f x phải có dạng f x ax2 bx c. Khi đó 1 trở thành 2 ax2 bx c a 1 - x 2 b 1 - x c x2 Vx e R do đó 3ax2 b - 2a x a b 3c x2 Vx e R 3a 1 Đồng nhất các hệ số ta thu được d - 2a 0 a b 3c 0 í 1 a 3 b 2 3 _1 c - 3 1 2 Vậy f x 3 x 2x -1 Thử lại ta thấy hiển nhiên f x thỏa mãn điều kiện bài toán. Ta phải chứng minh mọi hàm số khác f x sẽ không thỏa mãn điều kiện bài toán Thật vậy giả sử còn hàm số g x khác f x thỏa mãn điều kiện bài toán. Do f x không trùng với
