Cho $f:R \rightarrow R$ thỏa:
$f(x)+f(5x)=\frac{0,5}{x-0,5}$
( x \in R\backslash \left\{ {\frac{1}{2}} \right\} )
Tìm hàm f ?
Phương trình đã cho được viết lại:
\[f\left( {\frac{x}{5}} \right) + f\left( x \right) = \frac{5}{{2x - 5}} \Leftrightarrow f\left( {\frac{x}{5}} \right) + f\left( x \right) = \frac{5}{{6\left( {2x - 5} \right)}} + \frac{{25}}{{6\left( {2x - 5} \right)}}\]
\[ \Leftrightarrow f\left( x \right) - \frac{{25}}{{6\left( {2x - 5} \right)}} = - \left[ {f\left( {\frac{x}{5}} \right) - \frac{5}{{6\left( {2x - 5} \right)}}} \right]\,\]
Từ phương trình, cho $x=0$ được: $f\left( 0 \right) = - \frac{1}{2}$.
Đặt $g\left( x \right) = f\left( x \right) - \frac{{25}}{{6\left( {2x - 5} \right)}} \Rightarrow g\left( 0 \right) = - \frac{1}{2} + \frac{5}{6} = \frac{1}{3}$.
Ta có $g(x)$ xác định và liên tục trên $\mathbb{R}$, theo cách đặt trên suy ra: $g\left( x \right) = - g\left( {\frac{x}{5}} \right),\,\,\forall x \in R$.
Suy ra: $g\left( x \right) = - g\left( {\frac{x}{5}} \right) = g\left( {\frac{x}{{{5^2}}}} \right) = ... = {\left( { - 1} \right)^n}g\left( {\frac{x}{{{5^n}}}} \right),\,\,n \in \mathbb{N}$
Từ lập luận trên, suy ra $g\left( x \right) = 0 \Rightarrow f\left( x \right) - \frac{{25}}{{6\left( {2x - 5} \right)}} = 0 \Leftrightarrow f\left( x \right) = \frac{{25}}{{6\left( {2x - 5} \right)}}$.
Vậy $f\left( x \right) = \frac{{25}}{{6\left( {2x - 5} \right)}},\,\,\forall x \in \mathbb{R}$.