«Квант» — научно-популярный физико-математический журнал (издаётся с 1970 года)
Старый сайт журнала: kvant.ras.ru

Задача М606

Условие задачи (1980, № 2) Задача М606 // Квант. — 1980. — № 2. — Стр. 34; 1980. — № 11. — Стр. 22.

Функция $f$‍‍ такова, что для всех действительных $x$‍‍ $$ f(x+1)+f(x-1)=\sqrt2\,f(x). $$ Докажите, что $f$‍‍ — периодическая функция.

Э. Туркевич


Изображения страниц

Решение задачи (1980, № 11) Задача М606 // Квант. — 1980. — № 2. — Стр. 34; 1980. — № 11. — Стр. 22.

По условию для любого действительного $x$‍‍ справедливы равенства $$\begin{gather*} f(x+2)+f(x)=\sqrt{2}f(x+1)=\\ =\sqrt{2}\big(\sqrt{2}f(x)-f(x-1)\big)=2f(x)-\sqrt{2}f(x-1), \end{gather*}$$ т. е. $$ f(x+2)=f(x)-\sqrt{2}f(x-1). $$ Поэтому $$\begin{gather*} f(x+4)=f(x+2)-\sqrt{2}f(x+1)=\\ =f(x)-\sqrt{2}\big(f(x-1)+f(x+1)\big)=-f(x). \end{gather*}$$ Следовательно, $$ f(x+8)=-f(x+4)=f(x) $$ для любого $x\in\mathbb{R}$‍,‍ так что $f$‍‍ — периодическая функция, период которой равен 8.

Заметим, что функции, удовлетворяющие исходному уравнению, существуют: например, $f(x)=\sin\dfrac{\pi x}4$‍.

Э. Туркевич


Метаданные Задача М606 // Квант. — 1980. — № 2. — Стр. 34; 1980. — № 11. — Стр. 22.

Предмет
Математика
Условие
Решение
Номера

1980. — № 2. — Стр.  [условие]

1980. — № 11. — Стр.  [решение]

Описание
Задача М606 // Квант. — 1980. — № 2. — Стр. 34; 1980. — № 11. — Стр. 22.
Ссылка
https://www.kvant.digital/problems/m606/