공통수학2유리함수와 무리함수AI기본 문제 (3점 중반)

f∘f=x인 함수의 반복 합성

문제

함수 f(x)=2x1x2\displaystyle f ( x ) = \frac{2 x - 1}{x - 2}에 대하여 f1=ff ^{1} = f, fn+1=ffnf ^{n + 1} = f \circ f ^{n} (nn은 자연수)으로 정의할 때, f50(3)+f51(3)f ^{50} ( 3 ) + f ^{51} ( 3 )의 값은? [3점] 667788991010

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해설

f2(x)=f(f(x))=22x1x212x1x22=3xx23x2=x\displaystyle f ^{2} ( x ) = f ( f ( x ) ) = \frac{2 \cdot \frac{2 x - 1}{x - 2} - 1}{\frac{2 x - 1}{x - 2} - 2} = \frac{\frac{3 x}{x - 2}}{\frac{3}{x - 2}} = xf2(x)=xf ^{2} ( x ) = x이므로 nn이 짝수이면 fn(x)=xf ^{n} ( x ) = x, nn이 홀수이면 fn(x)=f(x)f ^{n} ( x ) = f ( x )이다. f50(3)=3f ^{50} ( 3 ) = 3, f51(3)=f(3)=6132=5\displaystyle f ^{51} ( 3 ) = f ( 3 ) = \frac{6 - 1}{3 - 2} = 5 따라서 f50(3)+f51(3)=3+5=8f ^{50} ( 3 ) + f ^{51} ( 3 ) = 3 + 5 = 8

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