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1+(−1)n |
2 |
冰西瓜王子 幼苗
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由题意知,f(x)=
2−4|x−
1
2|,0≤x≤1
af(x−1),x>1.
在描述①中,由x>1,将a=2及x=
3
2代入f(x)=af(x-1)中,
得f(
3
2)=2f(
3
2−1)=2f(
1
2)=2(2−4|
1
2−
1
2|)=4,可知描述①正确.
在描述②中,
(1)若0<a<1,当0≤x≤1时,f(x)=
4x,0≤x≤
1
2
−4x+4,
1
2<x≤1,其图象是一条折线段,
当x>1时,则f(x)的图象向右依次平移一个单位长度,
且每条折线段的转折点到x轴的距离是上一条折线段的转折点到x轴距离的a倍,
由f(
1
2)=2知,0≤f(x)≤2.其图象如图1所示.
(2)若a=0,则f(x)=
2−4|x−
1
2|,0≤x≤1
0,x>1,此时亦有0≤f(x)≤2.
(3)若-1<a<0,则f(x)的图象向右依次平移一个单位长度,每条折线段在x轴上下交替出现,
且从第二段起,每条折线段的转折点到x轴的距离是上一条折线段的转折点到x轴距离的|a|倍,
此时,-2<f(x)≤2.其图象如图2所示.
综合(1),(2),(3)知,f(x)的值域为(-2,2],所以描述②错.
在描述③中,取a=44,x=
1
4,则f(
1
4)=2−4|
1
4−
1
2|=1,
而2ax−
1
2=2×(44)
1
4−
1
2=
1
2<1,故描述③错.
在描述④中,由图2知,
当n=1时,f(x)的图象与直线y=2a1-1即y=2在[0,1]内的交点个数为1,即1−
1+(−1)1
2;
当n=2时,f(x)的图象与直线y=2a2-1即y=2a在[0,2]内的交点个数为1,即2−
1+(−1)2
2;
当n=3时,f(x)的图象与直线y=2a3-1即y=2a2在[0,3]内的交点个数为3,即3−
1+(−1)3
2;
当n=4时,f(x)的图象与直线y=2a4-1即y=2a3在[0,4]内的交点个数为3,即4−
1+(−1)4
2;
…
由此猜想:当-1<a<0时,函数f(x)的图象与直线y=2an-1(n∈N*)在[0,n]内的交点个数为n-
1+(−1)n
2.
现用数学归纳法证明之.
(1)由上可知,当n=1时,猜想成立.
(2)假设n=k时,猜想成立,即函数f(x)的图象与直线y=2ak-1(k∈N*)在[0,k]内的交点个数为k-
1+(−1)k
2.
则当n=k+1时,如图2所示,若k为奇数,则交点个数与n=k时情形相同;
若k为偶数,则交点个数在n=k时的基础上增加2个,
所以当n=k+1时的交点个数在n=k时的基础上增加了1+(-1)k个,
从而交点个数为k−
1+(−1)k
2+1+(−1)k=k+1−
1−(−1)k
2,得(k+1)−
1+(−1)k+1
2,
即当n=k+1时,猜想也成立.
综合(1),(2)知,猜想成立,所以描述④正确.
故①④正确,选C.
点评:
本题考点: 命题的真假判断与应用;分段函数的应用.
考点点评: 1.本题以绝对值函数为载体,考查了分段函数的解析式,值域及图象,尤其是图象间的平移与伸缩变换,考查了数形结合、分类讨论思想的运用与归纳推理能力.对分段函数问题,一般采取分段处理的方法,但“分段不分家”,应具备整体思想,必要时可画出图形结合分析.值得注意的是,在临界点处的情形应该谨慎对待.2.要说明一个命题为真,必须有严密的逻辑推理;要说明一个命题为假,只需举一反例即可.
1年前
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