已知集合M是满足下列性质的函数f(x)的全体:存在非零常数T,使得对任意x∈R,有f(x+T)=Tf(x)成立.

已知集合M是满足下列性质的函数f(x)的全体:存在非零常数T,使得对任意x∈R,有f(x+T)=Tf(x)成立.
(1)函数f(x)=x是否属于M?说明理由;
(2)若函数f(x)=ax(a>0且a≠1)的图象与函数y=x的图象有公共点,求证:f(x)=ax∈M;
(3)设f(x)∈M,且T=2,已知当1<x<2时,f(x)=x+lnx,求当-3<x<-2时,f(x)的解析式.
pakjx 1年前 已收到1个回答 举报

senger1 幼苗

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解题思路:(1)将f(x)=x代入定义(x+T)=T f(x)验证,即可知函数f(x)=x不属于集合M;
(2)由题意存在x∈R使得ax=x,由新定义知存在非零常数T使得aT=T,将函数关系式代入f(x+T)=T f(x)验证,即可证得f(x)=ax∈M;
(3)将-3<x<-2转化为1<x+4<2,利用当1<x<2时,f(x)=x+lnx,即可求得f(x+4)的解析式,再利用f(x+T)=Tf(x),即可求得f(x)的解析式.

(1)∵函数f(x)=x,
∴对于非零常数T,f(x+T)=x+T,Tf(x)=Tx,
∵集合M是满足下列性质的函数f(x)的全体:存在非零常数T,使得对任意x∈R,有f(x+T)=Tf(x)成立,
而对任意x∈R,x+T=Tx,不能恒成立,
∴不满足上述性质,
∴f(x)=x∉M;
(2)∵函数f(x)=ax(a>0且a≠1)的图象与函数y=x的图象有公共点,
∴方程组

y=ax
y=x有解,消去y,可得ax=x,
∵x=0不是方程ax=x的解,
∴存在非零常数T,使aT=T,
∴对于f(x)=ax,有f(x+T)=ax+T=aT•ax=T•ax=Tf(x),
∴f(x)=ax满足集合M中的性质,
∴f(x)=ax∈M;
(3)∵-3<x<-2,
∴1<x+4<2,
∴f(x+4)=x+4+ln(x+4),
∵存在非零常数T,使得对任意x∈R,有f(x+T)=Tf(x)成立,
∴令T=2,
∴f(x+4)=f[(x+2)+2]=2f(x+2)=4f(x),
∴f(x)=
1
4[x+4+ln(x+4)],
∴当-3<x<-2时,f(x)的解析式是f(x)=
1
4[x+4+ln(x+4)].

点评:
本题考点: 抽象函数及其应用;函数解析式的求解及常用方法;指数函数的图像与性质.

考点点评: 本题考查了抽象函数及其应用,函数解析式的求解及常用方法,指数函数的图象与性质.求函数解析式常见的方法有:待定系数法,换元法,凑配法,消元法等.对于指数函数,如果底数a的值不确定范围,则需要对底数a进行分类讨论,便于研究指数函数的图象和性质.属于中档题.

1年前

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