规定:函数 $y=f\left( x \right)$,有限集合 $S$,如果满足:当 $x\in S$,则 $f\left( x \right)\in S$,且 $S\subseteq {{\mathbf{N}}^{*}}$,那么称集合 $S$ 是函数 $f\left( x \right)$ 的生成集,已知减函数 $f\left( x \right)=\dfrac{ax+b}{x-2}\left( x>2 \right)$,$b$ 为不超过 $10$ 的自然数,并且 $f\left( x \right)$ 有一个6个元素的生成集 $S$,求 $a+b$.
【难度】
【出处】
无
【标注】
【答案】
略
【解析】
根据不动点方程 $x=\dfrac{ax+b}{x-2}$,即 ${{x}^{2}}-\left( 2+a \right)x-b=0$ 一定有实根.
若只有一个实根一定不符合题意.
故一定有两个实根 $\alpha ,\beta $,其中 $\beta \leqslant 0$
则生成数列 $\dfrac{{{a}_{n}}-\alpha }{{{a}_{n}}-\beta }=\dfrac{{{a}_{1}}-\alpha}{{{a}_{1}}-\beta }{{\left( \dfrac{a-\alpha }{a-\beta } \right)}^{n-1}}$,其中 ${{a}_{1}}\in {{\mathbf{N}}^{*}}$,
分析可得 $\dfrac{a-\alpha }{a-\beta }=-1$,故 $a=2$,
$f\left( x \right)=2+\dfrac{b+4}{x-2}$,故 $b+4$ 有6个因子,故 $b+4=12$,$b=8$.
于是 $a+b=10$.
若只有一个实根一定不符合题意.
故一定有两个实根 $\alpha ,\beta $,其中 $\beta \leqslant 0$
则生成数列 $\dfrac{{{a}_{n}}-\alpha }{{{a}_{n}}-\beta }=\dfrac{{{a}_{1}}-\alpha}{{{a}_{1}}-\beta }{{\left( \dfrac{a-\alpha }{a-\beta } \right)}^{n-1}}$,其中 ${{a}_{1}}\in {{\mathbf{N}}^{*}}$,
分析可得 $\dfrac{a-\alpha }{a-\beta }=-1$,故 $a=2$,
$f\left( x \right)=2+\dfrac{b+4}{x-2}$,故 $b+4$ 有6个因子,故 $b+4=12$,$b=8$.
于是 $a+b=10$.
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