设 $f(x)=\dfrac{x}{1+|x|}$,设 $f_n(x)=f_{n-1}(f(x))$,其中 $n\geqslant 2$,$n\in\mathbb N^{\ast}$.求 $f_n(x)$ 的表达式.
【难度】
【出处】
【标注】
  • 知识点
    >
    函数
    >
    迭代函数
    >
    迭代函数的解析式
  • 方法
    >
    论述方式
    >
    数学归纳法
    >
    第一数学归纳法
【答案】
$f_n(x)=\dfrac{x}{1+n|x|},n\in\mathbb N^{\ast}$
【解析】
用数学归纳法证明:\[f_n(x)=\dfrac{x}{1+n|x|},n\in\mathbb N^{\ast}.\]归纳基础当 $n=1$ 时,命题显然成立
递推证明假设当 $n=k$($k\in\mathbb N^{\ast}$)时命题成立,则当 $n=k+1$ 时,有\[f_{k+1}(x)=f_k(f(x))=\dfrac{\dfrac{x}{1+|x|}}{1+k\left|\dfrac{x}{1+|x|}\right|}=\dfrac{x}{1+|x|+k|x|}=\dfrac{x}{1+(k+1)|x|},\]于是命题对 $n=k+1$ 也成立.
综合所述,原命题得证.
答案 解析 备注
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