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已知函数f(x)满足对∀x,y∈R,f(x+y)+f(x−y)=2f(x)f(y), 且存在常数T(T≠0),f(T)=0,求证:4T是f(x)的一个周期,且−1≤f(x)≤1
令x=y=0⇒f(0)=0或f(0)=1 当f(0)=0时,令y=0可得f(x)=0,此时满足题意
当f(0)=1时,令x=0得f(y)+f(−y)=2f(y)⇒f(−y)=f(y),f(x)为偶函数 令y=T可得f(x+T)+f(x−T)=2f(x)f(T)=0 把x用x+T代换后f(x+2T)=−f(x) f(x+4T)=−f(x+2T)=f(x) ∴4T是f(x)的一个周期
令y=x,得f(2x)+1=2f2(x) ∴f(2T−2x)+1=2f2(T−x) ∵f(2T+x)=−f(x),∴f(2T−2x)=−f(−2x)=−f(2x)=1−f2(x) ∴f2(x)+f2(T−x)=1 ∴1−f2(x)=f(T−x)≥0 ∴−1≤f(x)≤1