Equazioni funzionali

 

 
Le equazioni funzionali fecero la loro prima comparsa sulle riviste di matematica negli «Annales de Mathématiques pures et appliquées » (Gergonne), tomo1 (1810-1811), pp. 368-373, con un articolo di Armand de Maizière dal titolo: «Théorème général sur l’invariabilité de la forme des fonctions».
Queste equazioni vennero poi riprese da Lacroix in un suo trattato di analisi e da Cauchy che le inserì nel suo «Cours d’Analyse de l’École Royale Polytechnique» del 1821. Sotto l’unico vincolo della continuità delle funzioni Cauchy trovò le soluzioni di quattro equazioni funzionali:

 
 
Nell'Ottocento il settore dell'analisi funzionale ebbe un grande sviluppo e quasi un secolo dopo, nel 1912, la «Enciclopedia delle scienze matematiche» affido' la voce: «equazioni funzionali» a Salvatore Pincherle (1853-1936) che in quella sede definì come «classiche» le quattro equazioni risolte da Cauchy.
 
Facciamo un passo indietro per vedere l'impiego delle equazioni funzionali fatto da A. M. Legendre in campo geometrico.
Alle pp. 286-287 del suo «
Éléments de Géométrie» del 1823 l'autore deduce la formula dell'area del rettangolo mediante la soluzione di una equazione funzionale, ipotizzando la continuità della funzione che esprime l'area e l'additività della stessa.
Dato un rettangolo di lati a e b sia f(a,b) la funzione che ne esprime l'area. Se si incrementa il lato a di una quantità x allora l'area del nuovo rettangolo sarà  f ( a + x,b ), e dall'additività dell'area si ha

Ponendo successivamente  x = a, 2a, 3a, ... na, si ottiene

da cui si deduce che i rapporti

sono costanti, quindi la funzione f(a,b)  e' indipendente da a e analogamente si dimostra che è indipendente anche da b quindi

non è restrittivo porre k = 1 quindi

 f(a,b) = ab