Bài toán : Tìm hàm số f : N ∗ → N ∗ và thỏa mãn :
⎩ ⎨ ⎧ f ( mn ) = f ( m ) + f ( n ) f ( n ) = 0 , ∀ n ≡ 3 ( m o d 10 ) f ( 10 ) = 0
Lời giải :
Ta có 0 = f ( 10 ) = f ( 1 ) + f ( 10 ) = f ( 2 ) + f ( 5 ) ⇒ f ( 1 ) = f ( 2 ) = f ( 5 ) = 0
Ta có f ( 3 ) = 0 ⇒ f ( 6 ) = f ( 2 ) + f ( 3 ) = 0
f ( 4 ) = f ( 2 ) + f ( 2 ) = 0 , f ( 8 ) = f ( 4 ) + f ( 4 ) = 0
f ( 9 ) = f ( 3 ) + f ( 3 ) = 0 , f ( 63 ) = 0 ⇒ f ( 7 ) = f ( 63 ) − f ( 9 ) = 0
Như vậy ta có f ( 1 ) = f ( 2 ) = ... = f ( 10 ) = 0
Ta giả sử f ( n ) = 0 , ∀ n ∈ N , n = 1 , k . Xét với k + 1 :
Nếu k + 1 ≡ 0 , 2 , 4 , 6 , 8 ( m o d 10 ) thì :
f ( k + 1 ) = f ( 2. 2 k + 1 ) = f ( 2 ) + f ( 2 k + 1 ) = 0
Nếu k + 1 ≡ 1 ( m o d 10 ) ⇒ 3 ( k + 1 ) ≡ 3 ( m o d 10 )
f ( 3 ( k + 1 )) = f ( 3 ) + f ( k + 1 ) ⇒ f ( k + 1 ) = f ( 3 ( k + 1 )) − f ( 3 ) = 0
Nếu k + 1 ≡ 3 ( m o d 10 ) ⇒ f ( k + 1 ) = 0
Nếu k + 1 ≡ 5 ( m o d 10 ) ⇒ f ( k + 1 ) = f ( 5 ) + f ( 5 k + 1 ) = 0
Nếu k + 1 ≡ 7 ( m o d 10 ) ⇒ 9 ( k + 1 ) ≡ 3 ( m o d 10 ) ⇒ f ( k + 1 ) = f ( 9 ( k + 1 )) − f ( 9 ) = 0
Nếu k + 1 ≡ 9 ( m o d 10 ) ⇒ 7 ( k + 1 ) ≡ 3 ( m o d 10 ) ⇒ f ( k + 1 ) = f ( 7 ( k + 1 )) − f ( 7 ) = 0
Theo nguyên lí quy nạp ta có f ( n ) = 0 , ∀ n ∈ N ∗