设f(x)=x2+px+q,A={x|x=f(x)},B={x|f[f(x)]=x},若A为单元集,求证:A=B

来源:学生作业帮助网 编辑:作业帮 时间:2024/05/10 12:40:37
设f(x)=x2+px+q,A={x|x=f(x)},B={x|f[f(x)]=x},若A为单元集,求证:A=B

设f(x)=x2+px+q,A={x|x=f(x)},B={x|f[f(x)]=x},若A为单元集,求证:A=B
设f(x)=x2+px+q,A={x|x=f(x)},B={x|f[f(x)]=x},若A为单元集,求证:A=B

设f(x)=x2+px+q,A={x|x=f(x)},B={x|f[f(x)]=x},若A为单元集,求证:A=B
A={x|x=f(x)}
x=x^2+bx+c
x^2+(b-1)x+c=0
若A为只含一个元素集合

[(b-1)/2]^2=c
B={x|x=f(f(x))}
x=f^2(x)+bf(x)+c
因为x=f(x)
故上式可化简为
x=x^2+bx+c
可以看出和A集合的表达式一样,因此A=B

解法一:
设A={t},为单元素集合,则二次方程应满足f(x)-x=(x-t)²=0
(只有唯一解,故该二次方程可变换为完全平方),
变换上述等式,有f(x)=(x-t)²+x
对集合B中的元素x,满足f[f(x)]=x,代入上式,有:
x=[f(x)-t]²+f(x)
=[(x-t)²+x-t]²+...

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解法一:
设A={t},为单元素集合,则二次方程应满足f(x)-x=(x-t)²=0
(只有唯一解,故该二次方程可变换为完全平方),
变换上述等式,有f(x)=(x-t)²+x
对集合B中的元素x,满足f[f(x)]=x,代入上式,有:
x=[f(x)-t]²+f(x)
=[(x-t)²+x-t]²+(x-t)²+x

即:
[(x-t)²+(x-t)]²+(x-t)²=0 (*)

[(x-t)²+(x-t)]²>=0
(x-t)²>=0
所以方程(*)只有x=t一个解
即B={t}=A

解法二:
设A={t},为单元素集合

故二次方程f(x)=x只有一个根,令y=f(x)-x=(x-t)²≥0(当且仅当x=t时等号成立)
则对于f(f(x))-x=[f(f(x))-f(x)]+[f(x)-x]≥0(同样,当且仅当x=t时等号成立)
故在已知A={t},为单元素集合的条件下,f(f(x))=x只有一个解t,即B=A

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