質問<736>2001/12/21
from=ガチャ
「正比例関数」


わからない問題があるので教えてください。m(_ _)m

<問題1>
正比例関数fは一般に a=f(1)とおいてf(x)=ax と表せることを次の手順
で示せ。
 (1)任意の自然数nに対して f(n)=an が成り立つ。
 (2)任意の有理数 n/m に対して f(n/m)=a・(n/m)が成
   り立つ。
 (3)任意の実数xに対して f(x)=ax となる。(これを
   示すときfが連続である
   という仮定をつかう。)

<問題2>
関数f:R→R が和とスカラー倍を保存すれば、fは連続であり、fは正比
例関数であることを示せ。
よろしくおねがいします。


お返事2001/12/27
from=武田


問1
正比例関数fの定義は、「(yの変化量)/(xの変化量)=一定」である。
 (一定)より、f(1)=a
①任意の自然数nに対して、
    
        f(n)=an
②任意の有理数に対して、
    
        
③任意の実数xに対して、
    
        x≠0のとき、f(x)=ax
    f(x)が連続関数より、
        x=0のとき、
    任意の実数xに対して、f(x)=ax
問2
和とスカラー倍が成り立つとき、
f(ax+by)=af(x)+bf(y)
y=0とおくと、
f(ax+b・0)=af(x)+bf(0)
fは連続だから、f(0)=0
f(ax)=af(x)
だから、
 (一定)
したがって、f(x)=cxという正比例関数となる。