同一骨架 2025 年北京预赛 · P006194
反复把上一次值送入同一个变换,先识别初值所在的有限闭轨道,再用迭代下标在轨道长度上的余数读取结果。最小轨道长度及每一步有定义都要核验。
分段变换可直接逐点计算;分式变换还可借三角加法描述轨道。
已知
记
则
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
直接写出从 开始的迭代轨道,比试图求 的统一表达式更简洁。
先回想这道题的想法,再试试当前题。
分段函数在 这条轨道上很快回到初值,随后只需对迭代次数取模。
逐次代入得
因此 的轨道周期为 。由于
所以
故选择 。
上述六个数都在 内,并且在 左右所用分支分别正确; 第六次迭代确实回到 ,而此前没有回到初值。
求分段函数的高次迭代时,先计算给定初值的有限轨道并寻找周期。只要轨道回到初值, 后续迭代便完全重复,高次问题即可化为模周期的低次计算。
按两段公式迭代六次回到1/5即可确认周期,再将2026对6取余,计算虽重复但路线直接。
同一骨架 2025 年北京预赛 · P006194
反复把上一次值送入同一个变换,先识别初值所在的有限闭轨道,再用迭代下标在轨道长度上的余数读取结果。最小轨道长度及每一步有定义都要核验。
分段变换可直接逐点计算;分式变换还可借三角加法描述轨道。
易混 2017 年全国高中数学联赛一试(A 卷) 第 1 题 · P007257
两题都以很大的整数和短循环收尾,但循环对象不同:一个反复复合函数,另一个平移输入并跟踪函数值的代数变化。取模前应先写清箭头作用在输入还是输出上。
迭代轨道长度不能直接当函数的横向周期;平移一次也未必保持函数值。
易混 2012 年安徽预赛 第 1 题 · P010320
两题都写反复复合函数,但研究对象不同。一个先化简整条复合函数,再证明它的最小横向平移周期;另一个只沿指定初值计算有限轨道,循环次数属于该轨道的迭代步数。
单个初值回到原值不能确定整条函数的横向周期;复合后的全局周期也不能直接用来替代初值轨道的步数取模。
已记下,谢谢!