已知定义域为 $\mathbb R$ 的函数 $f(x)$ 满足 $f(f(x)-x^2+x)=f(x)-x^2+x$.
【难度】
【出处】
【标注】
  1. 若 $f(2)=3$,求 $f(1)$;又若 $f(0)=a$,求 $f(a)$;
    标注
    答案
    $f(1)=1;f(a)=a$
    解析
    因为$$\forall x\in \mathbb R,f(f(x)-x^2+x)=f(x)-x^2+x.$$所以$$f(f(2)-2^2+2)=f(2)-2^2+2,$$结合 $f(2)=3$,整理上式得$$f(1)=1.$$若 $f(0)=a$,则$$f(f(0)-0^2+0)=f(0)-0^2+0,$$即有$$f(a)=a.$$
  2. 设有且仅有一个实数 $x_0$,使得 $f(x_0)=x_0$,求函数 $f(x)$ 的解析表达式.
    标注
    答案
    $f(x)=x^2-x+1$
    解析
    因为$$\forall x\in \mathbb R,f(f(x)-x^2+x)=f(x)-x^2+x.$$又因为有且仅有一个实数 $x_0$,使得$$f(x_0)=x_0,$$所以$$\forall x\in\mathbb R,f(x)-x^2+x=x_0.$$在上式中令 $x=x_0$,有$$f(x_0)-x_0^2+x_0=x_0.$$又因为 $f(x_0)=x_0$,所以$$x_0-x_0^2=0,$$故 $x_0=0$ 或 $x_0=1$.
    情形一 若 $x_0=0$,则 $f(x)=x^2-x$,但方程$$x^2-x=x,$$有两个不同的实根,与题设条件矛盾.故 $x_0\neq 0$.
    情形二 若 $x_0=1$,则有 $f(x)=x^2-x+1$,易验证该函数满足题设条件.
    综上,所求函数为 $f(x)=x^2-x+1,x\in\mathbb R$.
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2
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