题目内容

3.设集合A={x|f(x)=x},B={x|f[f(x)]=x},设f(x)=x2-(2a-1)x+a2(常数a∈R),求证:A=B.

分析 分别解方程f(x)-x=(x-a)2=0和[f(x)]2-f(x)=[f(x)-a]2⇒[(x-a)2+x-a]2+(x-a)2=0,即可发现两方程的解相同,即可得证明两个集合相等,

解答 证明:根据题意,由f(x)=x2-(2a-1)x+a2
方程f(x)=x,即x2-(2a-1)x+a2=x,
变形可得(x-a)2=0,
即x=a;
方程f(x)-x=(x-a)2=0的解为x=a,故A={a};
而方程f[f(x)]=x的解是集合B的元素,
即[f(x)]2-f(x)=[f(x)-a]2⇒[(x-a)2+x-a]2+(x-a)2=0.
(x-a)2[(x-a+1)2+1]=0⇒x=a,所以B={a}.
故A=B.

点评 本题考查集合相等的证明,关键是理解集合的意义以及表示法.

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