问题
解答题
设n为正整数,规定:fn(x)=
(1)解不等式f(x)≤x; (2)设集合A={0,1,2},对任意x∈A,证明:f3(x)=x; (3)求f2007(
(4)若集合B={x|f12(x)=x,x∈[0,2]},证明:B中至少包含8个元素. |
答案
(1)①当0≤x≤1时,由2(1-x)≤x,得x≥
,∴2 3
≤x≤1.2 3
②当1<x≤2时,∵x-1≤x恒成立,∴1<x≤2.
由①②得f(x)≤x的解集为{x|
≤x≤2}.2 3
(2)∵f(0)=2,f(1)=0,f(2)=1,
∴当x=0时,f3(0)=f(f(f(0)))=f(f(2))=f(1)=0,
当x=1时,f3(1)=f(f(f(1)))=f(f(0))=f(2)=1,
当x=2时,f3(2)=f(f(f(2)))=f(f(1))=f(0)=2.
(3)f1(
)=2(1-8 9
)=8 9
,f2(2 9
)=f(f1(8 9
))=f(8 9
)=2 9
,14 9
f3(
)=f(f2(8 9
))=f(8 9
)=14 9
-1=14 9
,f4(5 9
)=f(f3(8 9
))=f(8 9
)=2(1-5 9
)=5 9
,8 9
一般地,f4k+r(
)=fr(8 9
),(k,r∈N*),8 9
∴f2007(
)=f3(8 9
)=8 9
. 5 9
(4)由(1)知,f(
)=2 3
,∴fn(2 3
)=2 3
,则f12(2 3
)=2 3
,2 3
∈B.2 3
由(2)知,对x=0或x=1或x=2恒有f3(x)=x,∴f12(x)=f4×3(x)=x,则0,1,2∈B.
由(3)知,对x=
,8 9
,2 9
,14 9
,恒有f12(x)=f4×3(x)=x,5 9
∴
,8 9
,2 9
,14 9
∈B.5 9
综上所述:
,0,1,2,2 3
,8 9
,2 9
,14 9
∈B,5 9
∴B中至少包含8个元素.