Тема . ОММО (Объединённая Межвузовская Математическая Олимпиада)
Функции на ОММО
Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела оммо (объединённая межвузовская математическая олимпиада)
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#49763

Пусть

     x
f(x)= 3 +2

Найдите значение функции

f(◟..◝.f◜(f◞(x))...)
 2009

в точке x= 4.

Источники: ОММО-2009, номер 5, (см. olympiads.mccme.ru)

Подсказки к задаче

Подсказка 1

Линейная функция, какая легкотня! Хотя погодите, похоже все не так просто... Давайте попробуем посмотреть на f(f(x)) или же сразу посмотреть на f(f(4))...

Подсказка 2

f(f(x))=(x+24)/9. Ничего красивого. Давайте подставим 4, может, хоть тогда что-нибудь увидим: f(f(4))=28/9=(27+1)/9. Хммм, а ведь f(4)=10/3=(9+1)/3. Какое предположение напрашивается?

Подсказка 3

Верно, f(f(..f(4)...))=(3ⁿ⁺¹+1)/3ⁿ. Убедитесь в этом с помощью индукции и вычислите ответ!

Показать ответ и решение

Первое решение.

Посмотрим, что происходит при применении f  к некоторому числу. Заметим, что         x     x−3
f(x)− 3= 3 − 1 = 3  , т. е. каждое применение    f  сокращает расстояние от числа до 3  в три раза. Для x= 4  оно было равно 1  , а значит, после 2009  применений f  это расстояние станет равным  −2009
3  . Соответственно, само число станет равным     −2009
3 +3    .

Второе решение.

f(x)= 2+ x∕3;
f(f(x))= 2+ 2∕3 +x∕9;
f(f(f(x)))= 2+ 2∕3+2∕9+ x∕27;
...
               (             2008)    2009
 f◟(..◝.f◜(f◞(x))...)= 2 +2∕3+ ⋅⋅⋅+ 2∕3    + x∕3   .
  2009

По формуле для суммы геометрической прогрессии, последнее выражение равно

   1− 1∕32009
2⋅ -1−-1∕3--+ x∕32009 =3 +(x− 3)∕32009

Подставляя x= 4  , получаем ответ.

Замечание. Формально мы доказываем по индукции, что f(...f(f(x))...)= xn-+ 2n∑−11-
◟--◝n◜-◞        3    k=0 3k  . База для n= 1  очевидна, а переход

              f◟(...◝◜f(f◞(x))...)       x    ∑n  1
f◟(..◝.◜f(f◞(x))...)= ---n--3----- +2= 3n+1 + 2  3k
  n+1                                 k=0

тривиален. Остаётся подставить n= 2009  и упростить формулу суммы геометрической прогрессии               -4--   (13)2009−1      −2009
f(◟..◝.f◜(f◞(4))...)= 32009 +2⋅   13− 1  = 3+3
 2009

Ответ:

 3+ 3−2009

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное обучение
в Школково

Для детей ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Брянской областей, а также школьникам, находящимся в пунктах временного размещения Крыма обучение на платформе бесплатное.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ или олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!