已知 $f\left(x\right) = \dfrac{x}{1 + x},x \geqslant 0$,若 ${f_1}\left(x\right) = f\left(x\right)$,${f_{n + 1}}\left(x\right) = f\left({f_n}\left(x\right)\right)$,$n \in{{\mathbb{N}}_ +}$,则 ${f_{2014}}\left(x\right)$ 的表达式为 .
【难度】
【出处】
2014年高考陕西卷(文)
【标注】
【答案】
$\dfrac{x}{1+2014x}$
【解析】
根据题意,可得\[\begin{split} &f_1(x)=\dfrac{x}{1+x},\\
&f_2(x)=\dfrac{\dfrac{x}{1+x}}{1+\dfrac{x}{1+x}}=\dfrac{x}{1+2x},\\
&f_3(x)=\dfrac{\dfrac{x}{1+2x}}{1+\dfrac{x}{1+2x}}=\dfrac{x}{1+3x},\\
&\cdots
\end{split}\]归纳得 $f_n(x)=\dfrac{x}{1+nx}$($n\in{\mathbb N^*}$),用数学归纳法证明如下.
当 $n=1$ 时,命题显然成立;
假设当 $n=k$($k\in{\mathbb N^*})$ 时,命题成立,即 $f_k(x)=\dfrac{x}{1+kx}$,则当 $n=k+1$ 时,$$f_{k+1}(x)=f(f_k(x))=\dfrac{\dfrac{x}{1+kx}}{1+\dfrac{x}{1+kx}}=\dfrac{x}{1+(k+1)x},$$因此命题对 $n=k+1$ 依然成立.
综上,命题得证,因此 $f_n(x)=\dfrac{x}{1+nx}$($n\in{\mathbb N^*}$).
&f_2(x)=\dfrac{\dfrac{x}{1+x}}{1+\dfrac{x}{1+x}}=\dfrac{x}{1+2x},\\
&f_3(x)=\dfrac{\dfrac{x}{1+2x}}{1+\dfrac{x}{1+2x}}=\dfrac{x}{1+3x},\\
&\cdots
\end{split}\]归纳得 $f_n(x)=\dfrac{x}{1+nx}$($n\in{\mathbb N^*}$),用数学归纳法证明如下.
当 $n=1$ 时,命题显然成立;
假设当 $n=k$($k\in{\mathbb N^*})$ 时,命题成立,即 $f_k(x)=\dfrac{x}{1+kx}$,则当 $n=k+1$ 时,$$f_{k+1}(x)=f(f_k(x))=\dfrac{\dfrac{x}{1+kx}}{1+\dfrac{x}{1+kx}}=\dfrac{x}{1+(k+1)x},$$因此命题对 $n=k+1$ 依然成立.
综上,命题得证,因此 $f_n(x)=\dfrac{x}{1+nx}$($n\in{\mathbb N^*}$).
题目
答案
解析
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