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Una ecuación funcional, a grandes rasgos, es una ecuación en la que algunas de las incógnitas a resolver son funciones. Por ejemplo, las siguientes son ecuaciones funcionales:

  • $f(x) + 2f(\frac1x\right) = 2x$
  • $g(x)^2 + 4g(x) + 4 = 8\sin{x}$

Temas introductorios

La inversa de una función

La inversa de una función es una función que «deshace» una función. Para un ejemplo, considere la función: $f(x) = x^2 + 6$. La función $g(x) = \sqrt{x-6}$ tiene la propiedad de que $f(g(x)) = x$. En este caso, $g$ se llama función inversa (derecha). (Del mismo modo, una función $g$ de modo que $g(f(x))=x$ se llama función inversa izquierda. Típicamente los inversos derecho e izquierdo coinciden en un dominio adecuado, y en este caso llamamos simplemente función inversa derecha e izquierda). A menudo la inversa de una función $f$ se denota por $f^{-1}$.

Temas intermedios

Funciones cíclicas

Una función cíclica es una función $f(x)$ que tiene la propiedad de que:

$f(f(\cdots f(x) \cdots)) = x$

Un ejemplo clásico de este tipo de función es $f(x) = 1/x$ porque $f(f(x)) = f(1/x) = x$. Las funciones cíclicas pueden ayudar significativamente a resolver las identidades funcionales. Consideremos este problema:

Encuentra $f(x)$ tal que $3f(x) - 4f(1/x) = x^2$. En esta ecuación funcional, dejemos que $x=y$ y que $x = 1/y$. Esto da lugar a dos nuevas ecuaciones:

$3f(y) - 4f\left(\frac1y\right) = y^2$

$3f\left(\frac1y\right)- 4f(y) = \frac1{y^2}$

Ahora, si multiplicamos la primera ecuación por 3 y la segunda por 4, y sumamos las dos ecuaciones, tenemos:

$-7f(y) = 3y^2 + \frac{4}{y^2}$

Entonces, claramente, $f(y) = -\frac{3}{7}y^2 - \frac{4}{7y^2}$

Ejemplos de problemas

  • 2006 AMC 12A Problema 18
  • 2007 AIME II Problema 14

Ver también

  • Funciones
  • Polinomios
  • Ecuación funcional de Cauchy

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