函数——(18)
高端视野:迭代函数
设f是D?D的函数,对任意Dx?,记xxf?)()0(,定义))(()()()1(xffxfnn??,
Nn?,则称函数)()(xfn为)(xf的n次迭代.将含有未知函数的等式称为函数方程.
)()(xfn的一般解法是先猜后证法:先迭代几次,观察有何规律,由此猜测出)()(xfn
的表达式,然后证明,证明时,常用数学归纳法.
定理若对于任意的Qyx?,,有)()()(yfxfyxf???(1)则Qxxfxf??),1()(.
证由(1)及数学归纳法不难证明:对于任意的正整数n及有理数x,有
)()(xnfnxf?(2)
在(2)中令1?x,得
)(),1()(???Nnnfnf(3)
在(2)中令2,0??nx,得)0(2)0(ff?,?0)0(?f.
?)()())(()()0(0nfnfnnfnnff?????????,
?)()(nfnf???,Zn?.
当??Nn时,)1()()()(fnnfnf?????(4)
由(3),(4)知,
Znnfnf??),1()((5)
对于任意的Qr?,设
????NnZmnmr,,
,则有
)()()(nmnfnmnfmf??
?)1()1(1)(1)(fnmmfnmfnnmf???
即Qrrfrf??),1()(.
注:在定理中,若加上)(xf为连续函数这一条件,则有
Rxxfxf??),1()(.
定理的证明方法叫做柯西方法,这一方法的基本步骤是依次求出正整数的函数值、整
数的函数值、有理数的函数值,在函数连续的条件下,进一步求出实数的函数值.
【练1】(2009石景山一模理8)
设??1
1xfxx???
,又记????1fxfx?,??????
1kkfxffx??
,1,2,k?,则
??2009fx?_________.
A.1
1xx??
B.1
1xx??
C.xD.1
x?
【练2】(2011丰台一模理8).对于定义域和值域均为[0,1]的函数f(x),定义1()()fxfx?,
21()(())fxffx?,…,1()(())nnfxffx??,n=1,2,3,….满足()nfxx?的
点x∈[0,1]称为f的n阶周期点.设
12,0,
2()
122,1,
2
xx
fx
xx
????
???
?????
?
则f的n阶周
期点的个数是()
(A)2n(B)2(2n-1)(C)2n(D)2n2
【练3】(2009朝阳一模理14文14)
定义映射fAB?∶,其中????|Amnmn??R,,,B?R.已知对所有的有序正
整数对??mn,满足下述条件:①??11fm?,;②若mn?,??0fmn?,;
③??????11fmnnfmnfmn????????,,,,则??32,的值是________;??fnn,
的表达式为__________(用含n的代数式表示).
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