Encontrar todas las funciones $f:(0,+\infty)\to(0,+\infty)$ que cumplen que
\[f(x\,f(y))=f(xy)+x\]
para cualesquiera $x,y\gt 0$.
pistasolución 1info
Pista. Haz $x=f(z)$ en la ecuación funcional y usa la simetría de la expresión resultante.
Solución. Si hacemos $x=f(z)$ en la ecuación funcional, obtenemos que
\[f(f(z)f(y))=f(yf(z))+f(z)\stackrel{\star}{=}f(yz)+y+f(z),\]
donde en $\star$ hemos usado de nuevo la ecuación funcional. Como lo anterior es cierto para cualesquiera $y,z\gt 0$ y hay términos simétricos, intercambiando $z$ por $y$, obtenemos que \[f(yz)+y+f(z)=f(f(z)f(y))=f(zy)+z+f(y),\]
de donde $y+f(z)=z+f(y)$ para todo $y,z\gt 0$. Esto nos lleva a que $f(z)=z+a$ para cierto $a\in\mathbb{R}$. Sin embargo, la única de estas funciones que cumple la ecuación original es para $a=1$ y deducimos que $f(z)=z+1$ es la única solución.