已知集合M={x|f(x)-x=0,x∈R}与集合N={x|f[f(x)]-x=0,x∈R},其中f(x)是一个二次项系

1个回答

  • 解题思路:(1)容易得到,任意的x∈M,都有x∈N,所以M⊆N,并且可说明,若0是N的元素,则0可以不是M的元素,所以M⊊N;

    (2)假设集合M只含一个元素x1,由(1)知x1也是N的元素,除x1外假设N还有一个元素x2,然后推导出矛盾即可说明不存在x2∈N,即N只有一个元素x1,所以M=N.

    (1)对于任意的x∈M,则f(x)=x,∴f[f(x)]-x=f(x)-x=0;

    即任意的x∈M,都有x∈N,∴M⊆N;

    若设0∈N,设f(x)=x2+bx+c,f(0)=c,f[f(0)]=f(c)=c(c+b+1),可以让c+b+1=0,而c≠0;

    即f[f(0)]=0,而f(0)≠0,∴0∉M;

    ∴M⊊N;

    (2)证明:设x1∈M,x1∈N,x2∈N,f(x2)=t;

    则:f[f(x2)]-x2=0,即f(t)-x2=0,f(t)=x2

    ∵M是单元素集合,所以x1是方程:f(x)-x=x2+(b-1)x+c=0的唯一实根;

    令g(x)=x2+(b-1)x+c,则该函数值域为[0,+∞),只有x=x1时,g(x)=0;

    则由f(x2)=t得,x22+bx2+c=t,∴x22+(b-1)x2+c=t-x2>0,即t>x2

    由f(t)=x2得,t2+bt+c=x2,∴t2+(b-1)t+c=x2-t≥0,即x2≥t;

    ∴t>x2和x2≥t不可能,即x2∉N,即M,N都只有一个元素x1

    ∴M=N.

    点评:

    本题考点: 集合的包含关系判断及应用.

    考点点评: 考查复合函数的概念,子集的概念,真子集的概念,二次函数的值域.