已知函数f(x)=a(1-2|x-12|),a为常数且a>0.(1)f(x)的图象关于直线x=12对称;(2)若x0满足f(f(x0))=x0,但f(x0)≠x0,则x0称为函数f(x)的二阶周期点,

题目简介

已知函数f(x)=a(1-2|x-12|),a为常数且a>0.(1)f(x)的图象关于直线x=12对称;(2)若x0满足f(f(x0))=x0,但f(x0)≠x0,则x0称为函数f(x)的二阶周期点,

题目详情

已知函数f(x)=a(1-2|x-
1
2
|)
,a为常数且a>0.
(1)f(x)的图象关于直线x=
1
2
对称;
(2)若x0满足f(f(x0))=x0,但f(x0)≠x0,则x0称为函数f(x)的二阶周期点,如果f(x)有两个二阶周期点x1,x2,试确定a的取值范围;
(3)对于(2)中的x1,x2,和a,设x3为函数f(f(x))的最大值点,A(x1,f(f(x1))),B(x2,f(f(x2))),C(x3,0),记△ABC的面积为S(a),讨论S(a)的单调性.
题型:解答题难度:中档来源:江西

答案

(1)证明:∵f(class="stub"1
2
+x)
=a(1-2|class="stub"1
2
+x-class="stub"1
2
|)
=a(1-2|x|),f(class="stub"1
2
-x)=a(1-2|class="stub"1
2
-x-class="stub"1
2
|)
=a(1-2|x|),
f(class="stub"1
2
+x)=f(class="stub"1
2
-x)
,∴f(x)的图象关于直线x=class="stub"1
2
对称.
(2)当0<a<class="stub"1
2
时,有f(f(x))=
4a2x,x≤class="stub"1
2
4a2(1-x),x>class="stub"1
2

∴f(f(x))=x只有一个解x=0又f(0)=0,故0不是二阶周期点.
a=class="stub"1
2
时,有f(f(x))=
x,x≤class="stub"1
2
1-x,x>class="stub"1
2

∴f(f(x))=x有解集,{x|x≤class="stub"1
2
},故此集合中的所有点都不是二阶周期点.
a>class="stub"1
2
时,有f(f(x))=
4a2x,x≤class="stub"1
4a
2a-4a2x,class="stub"1
4a
<x≤class="stub"1
2
2a(1-2a)+4a2x,class="stub"1
2
<x≤class="stub"4a-1
4a
4a2-4a2x,x>class="stub"4a-1
4a

∴f(f(x))=x有四个0,class="stub"2a
1+4a2
class="stub"2a
1+2a
4a2
1+4a2

由f(0)=0,f(class="stub"2a
1+2a
)=class="stub"2a
1+2a
f(class="stub"2a
1+4a2
)≠class="stub"2a
1+4a2
f(
4a2
1+4a2
)≠
4a2
1+4a2

故只有class="stub"2a
1+4a2
4a2
1+4a2
是f(x)的二阶周期点,综上所述,所求a的取值范围为a>class="stub"1
2

(3)由(2)得x1=class="stub"2a
1+4a2
x2=
4a2
1+4a2

∵x2为函数f(x)的最大值点,∴x3=class="stub"1
4a
,或x3=class="stub"4a-1
4a

x3=class="stub"1
4a
时,S(a)=class="stub"2a-1
4(1+4a2)
.求导得:S′(a)=-
2(a-
1+
2
2
)(a-
1-
2
2
)
(1+4a2)2

∴当a∈(class="stub"1
2
1+
2
2
)
时,S(a)单调递增,当a∈(
1+
2
2
,+∞)
时,S(a)单调递减.
x3=class="stub"4a-1
4a
时,S(a)=
8a2-6a+1
4(1+4a2)
,求导得S(a)=
12a2+4a-3
2(1+4a2)2

a>class="stub"1
2
,从而有S(a)=
12a2+4a-3
2(1+4a2)2

∴当a∈(class="stub"1
2
,+∞)
时,S(a)单调递增.

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