已知f(x)为一元二次函数,且m,f(m),f(f(m)),f(f(f(m)))成正项等比数列,求证f(m)=m

1个回答

  • 令这四项为m,m2=f(m),m3=f(f(m)),m4=f(f(f(m))),公比为q>0,

    二次函数f(x)=ax²+bx+c,a≠0.

    m2-bm=am²+c

    m3-bm2=q(m2-bm)=aqm²+cq,而m3-bm2=a(m2)²+c=aq²m²+c

    于是aq²m²+c=aqm²+cq【1】

    m4-bm3=q(m3-bm2)=aq(m2)²+cq=aq³m²+cq,而m4-bm3=a(m3)²+c=a(q^4)m²+c

    于是a(q^4)m²+c=aq³m²+cq【2】

    【1】-【2】得am²q²(q²-1)=am²q(q²-1)

    因为a≠0,m≠0,q>0,于是

    q(q²-1)=q²-1

    (q-1)²(q+1)=0,得q=1

    于是m=m2=m3=m4,即f(m)=m

    【注意到等比数列中an-kam=q[a(n-1)-ka(m-1)]的运用,以及直接套用二次迭代关系式】