공통수학2유리함수와 무리함수AI심화 문제 (4점 중반 이후, 킬러 직전)

반복 합성값의 합과 나머지

문제

함수 f(x)=1x+1\displaystyle f ( x ) = - \frac{1}{x + 1}에 대하여 f1=ff ^{1} = f, fn+1=ffnf ^{n + 1} = f \circ f ^{n} (nn은 자연수)으로 정의할 때, f1(1)+f2(1)+f3(1)++f2026(1)f ^{1} ( 1 ) + f ^{2} ( 1 ) + f ^{3} ( 1 ) + \cdots + f ^{2026} ( 1 ) 의 값을 구하시오. [4점]

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-1013

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해설

f1(1)=f(1)=12\displaystyle f ^{1} ( 1 ) = f ( 1 ) = - \frac{1}{2} f2(1)=f(12)=112=2\displaystyle f ^{2} ( 1 ) = f \left( - \frac{1}{2} \right) = - \frac{1}{\frac{1}{2}} = - 2 f3(1)=f(2)=11=1\displaystyle f ^{3} ( 1 ) = f ( - 2 ) = - \frac{1}{- 1} = 1 f3(1)=1f ^{3} ( 1 ) = 1이므로 fn(1)f ^{n} ( 1 )의 값은 12,2,1\displaystyle - \frac{1}{2} , - 2 , 1이 이 순서로 반복된다. f1(1)+f2(1)+f3(1)=122+1=32\displaystyle f ^{1} ( 1 ) + f ^{2} ( 1 ) + f ^{3} ( 1 ) = - \frac{1}{2} - 2 + 1 = - \frac{3}{2} 2026=3×675+12026 = 3 \times 675 + 1이므로 f1(1)+f2(1)++f2026(1)=675×(32)+f1(1)=2025212=1013\displaystyle f ^{1} ( 1 ) + f ^{2} ( 1 ) + \cdots + f ^{2026} ( 1 ) = 675 \times \left( - \frac{3}{2} \right) + f ^{1} ( 1 ) = - \frac{2025}{2} - \frac{1}{2} = - 1013 따라서 구하는 값은 1013- 1013

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