征解问题[6] 函数方程(已解决)

这是我的学生朱怡洁在2014年12月19日问我的题目:

求所有的多项式f(x),使f(x2)=f(x)f(x+1).


 我个人认为不可能存在满足题意的多项式,因为考虑f(x)的所有复根,将这些复根以及这些复根向左平移一个单位恰好是这些复根的平方根.我认为这种情形是不存在的.


2021年6月29日,by xixiggg.

f(x) 为常数多项式,易知 f(x)=01.下设 f(x) 不为常数多项式.比较 f(x2)f(x)f(x+1) 的首项可知 f(x) 的首项系数为 1,于是f(x2)=f(x)f(x+1),

等价于 f(x2)f(x)f(x+1) 的根相同.对 f(x) 的任意根 α,则 αf(x2) 的根,从而 α2f(x) 的根,由此结合简单的归纳法知 kNα2k 也为 f(x) 的根.结合 f(x) 只有有限个根知 |α|=1|α=0|,即 f(x) 只有模长为 1 的根或根 0. 若 αf(x) 的根,则 α1f(x+1) 的根,从而 α1f(x2) 的根,从而 (α1)2f(x) 的根,因此 α1=0|α1|=1,又 α=0|α|=1,可得α=0,1,12±32i,
又注意到 α2f(x) 的根,于是我们有α2=0,1,12±32i,
因此可得 α=0,1,从而f(x)=xu(x1)v,u,vN,
从而f(x2)=f(x)f(x+1)x2u(x1)v(x+1)v=xu+v(x1)v(x+1)u,
可得 u=v,综上所述,f(x)=0,1f(x)=xn(x1)n,其中 n 为正整数.

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征解问题[6] 函数方程(已解决)》有5条回应

  1. wanxiao说:

    x^n(x-1)^n这个是可以的。

  2. Liang说:

    ai=0,i{n1,n2,...1}

    然后 a_0 = 0, 1

  3. Liang说:

    f(x)=anxn+an1xn1++a0, 则
    anx2n+an1x2n2++a0=(anxn+an1xn1++a0)(an(x+1)n+an1(x+1)n1++a0)

    那么 an=a2n

    所以 an=0or1

    如果 an=1 那么等式右边存在 x2n1项,等式不成立,

    所以 an=0

    同理 ai=0foriin(0,1,,n1)

    所以该多项式只有一个: f(x)=0

    (零多项式也是多项式)

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