已知函数 $f(x)=\begin{cases}(2-[x])\cdot |x-1|,& x\in[0,2),\\ 1,&x=2,\end{cases}$ 其中 $[x]$ 表示不超过 $x$ 的最大整数.设 $n\in\mathbb N^*$,$f_1(x)=f(x)$,$f_{n+1}(x)=f(f_n(x))$,指出以下说法中哪些是正确的,并说明理由.
【难度】
【出处】
【标注】
  • 知识点
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    函数
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    函数的图象与性质
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    函数的定义域
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    迭代函数
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    不动点
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    函数
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    迭代函数
  • 题型
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    组合数学
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    组合构造
  1. 函数 $y=\sqrt{x-f(x)}$ 的定义域为 $\left[\dfrac 23,2\right]$;
    标注
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      函数
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      函数的图象与性质
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      函数的定义域
    答案
    正确
    解析
    如图.
  2. 设集合 $A=\{0,1,2\}$,$B=\{x \mid f_3(x)=x,x\in A\}$,则 $A=B$;
    标注
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      迭代函数
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      不动点
    答案
    正确
    解析
    初值为 $0$ 的迭代序列为 $0,2,1,0,2,1,\cdots$
    所以$$f_3(0)=0 , f_3(1)=1 , f_3(2)=2,$$故 $A=B$.
  3. $f_{2016}\left(\dfrac 89\right)+f_{2017}\left(\dfrac 89\right)=\dfrac{13}9$;
    标注
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      函数
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      迭代函数
    答案
    错误
    解析
    考虑到初值为 $\dfrac 89$ 的迭代序列为\[\dfrac 89,\dfrac 29,\dfrac {14}9,\dfrac 59,\dfrac 89,\cdots\]于是所求\[f_{2016}\left(\dfrac 89\right)+f_{2017}\left(\dfrac 89\right)=\dfrac 89+\dfrac 29=\dfrac {10}9\ne \dfrac{13}9.\]
  4. 若集合 $M=\{x \mid f_{12}(x)=x,x\in [0,2]\}$,则 $M$ 中至少包含 $8$ 个元素.
    标注
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      组合数学
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      组合构造
    答案
    正确
    解析
    由 $(1)$ $(2)$ $(3)$ 可得\[\dfrac 23,0,1,2,\dfrac 89,\dfrac 29,\dfrac{14}9,\dfrac 59\in M.\]
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 问题3 答案3 解析3 备注3 问题4 答案4 解析4 备注4
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