高等数学Mathematica实验题——1.2-27.复合函数复合n次的表达式求解及结果化简

设函数y=f(u)的定义域为Du值域为Mu,函数u=g(x)的定义域为Dx,值域为Mx,如果Mx∩Du≠Ø,那么对于Mx∩Du内的任意一个x经过u;有唯一确定的y值与之对应,则变量x与y之间通过变量u形成的一种函数关系,这种函数称为复合函数(composite function),记为:y=f[g(x)],其中x称为自变量,u为中间变量,y为因变量(即函数)”。

实验题1 .2-27:已知f(x)=x/Sqrt[1+x^2],用Mathematica软件求出复合函数f(f(...f(x)...))(n=1,2,...,10)的表达式.根据Mathematica的结果,试给出复合函数的一般表达式,并证明你的结论。

解答:
高等数学Mathematica实验题——1.2-27.复合函数复合n次的表达式求解及结果化简
不难看出,f(x)与自身复合n次的结果为x/Sqrt[1+(n+1)x^2]。其实,这个结果手动计算也能得出,而通过Mathematica呵以进行交叉验证。
这里,也发现了一个Mathematica的小bug,即,Simplify的结果并不够理想,没有精简到位,将在另篇中详细说明。