¿Cuál es el número de funciones lineales reales f (x) que satisfacen f (f (x)) = x + f (x)?

Hay dos funciones lineales posibles.
Supongamos que la función lineal es [matemática] f (x) = ax + b [/ matemática]

Ahora, [matemáticas] f (f (x)) = x + f (x) [/ matemáticas]

[matemáticas] f (ax + b) = x + ax + b [/ matemáticas]

[matemáticas] a (ax + b) + b = (a + 1) x + b [/ matemáticas]

[matemáticas] a ^ 2x + ab + b = (a + 1) x + b [/ matemáticas]

[matemáticas] a ^ 2x + ab = (a + 1) x [/ matemáticas]

[matemática] \ implica a ^ 2 = a +1 [/ matemática] [matemática] y [/ matemática] [matemática] ab = 0 [/ matemática]

[matemática] \ implica a ^ 2 – a – 1 = 0 [/ matemática] [matemática] y [/ matemática] [matemática] b = 0 [/ matemática]
(Nota: a ≠ 0 como a = 0 no es la solución de la ecuación)

Para [matemáticas] a ^ 2 – a -1 = 0 [/ matemáticas]

[matemáticas] D = 1-4 (-1) = 5 [/ matemáticas]

Por lo tanto, [matemáticas] a = \ dfrac {1 ± √5} {2} [/ matemáticas]

Por lo tanto, dos funciones reales son posibles.

[matemáticas] f (x) = \ izquierda (\ dfrac {1 + √5} {2} \ derecha) x [/ matemáticas] [matemáticas] y [/ matemáticas]

[matemáticas] f (x) = \ left (\ dfrac {1-
√5} {2} \ derecha) x [/ matemáticas]

Gracias