问题 解答题
设n为正整数,规定:fn(x)=
f{f[…f(x)]}
n个f
,已知f(x)=
2(1-x),0≤x≤1
x-1,1<x≤2

(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(
8
9
)
的值;
(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
,∴
2
3
≤x≤1

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|

2
3
≤x≤2}.

(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(

8
9
)=2(1-
8
9
)=
2
9
f2(
8
9
)=f(f1(
8
9
))=f(
2
9
)=
14
9

f3(

8
9
)=f(f2(
8
9
))=f(
14
9
)=
14
9
-1=
5
9
f4(
8
9
)=f(f3(
8
9
))=f(
5
9
)=2(1-
5
9
)=
8
9

一般地,f4k+r(

8
9
)=fr(
8
9
),(k,r∈N*),

f2007(

8
9
)=f3(
8
9
)=
5
9
. 

(4)由(1)知,f(

2
3
)=
2
3
,∴fn(
2
3
)=
2
3
,则f12(
2
3
)=
2
3
2
3
∈B

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
5
9
,恒有f12(x)=f4×3(x)=x,

8
9
2
9
14
9
5
9
∈B.

综上所述:

2
3
,0,1,2,
8
9
2
9
14
9
5
9
∈B,

∴B中至少包含8个元素.

单项选择题
多项选择题