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若集合M满足:∀x,y∈M,都有x+y∈M,xy∈M,则称集合M是封闭的.显然,整数集Z,有理数集Q都是封闭的.对于封闭的集合M(M⊆R),f:M→M是从集合到集合的一个函数,①如果都有f(x+y)=

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若集合M满足:∀x,y∈M,都有x+y∈M,xy∈M,则称集合M是封闭的.显然,整数集Z,有理数集Q都是封闭的.对于封闭的集合M(M⊆R),f:M→M是从集合到集合的一个函数,
①如果都有f(x+y)=f(x)+f(y),就称是保加法的;
②如果∀x,y∈M都有f(xy)=f(x)•f(y),就称f是保乘法的;
③如果f既是保加法的,又是保乘法的,就称f在M上是保运算的.
在上述定义下,集合{
3
m+n|m,n∈Q}___封闭的(填“是”或“否”);若函数f(x)在Q上保运算,并且是不恒为零的函数,请写出满足条件的一个函数f(x)=___.
▼优质解答
答案和解析
设x=
3
m+n,y=
3
a+b,m,n,a,b∈Q,
∴x+y=
3
m+n+
3
a+b=
3
(m+a)+(n+b),m+a,n+b∈Q,
即f(x+y)=f(x)+f(y),
∴xy=(
3
m+n)(
3
a+b)=3ma+
3
(mb+an)+bn=
3
(mb+an)+(bn+3ma),mb,an,bn,3ma∈Q,
∴f(xy)=f(x)•f(y),
∴上述定义下,集合{
3
m+n|m,n∈Q} 是封闭的,
当f(x)=x,x∈Q满足条件,
设m,n∈Q,
∴f(m+n)=m+n=f(m)+f(n),
f(mn)=mn=f(m)•f(n),
故答案为:是,f(x)=x,x∈Q