题文
对于定义域为A的函数f(x),如果任意的x1,x2∈A,当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),则称函数f(x)是A上的严格增函数;函数f(k)是定义在N*上,函数值也在N*中的严格增函数,并且满足条件f(f(k))=3k.(Ⅰ)证明:f(3k)=3f(k);
(Ⅱ)求f(3k-1)(k∈N*)的值;
(Ⅲ)是否存在p个连续的自然数,使得它们的函数值依次也是连续的自然数;若存在,找出所有的p值,若不存在,请说明理由. 题型:未知 难度:其他题型
答案
(Ⅰ)证明:∵对k∈N*,f(f(k))=3k,∴f[f(f(k))]=f(3k)①,由已知f(f(k))=3k,∴f[f(f(k))]=3f(k)②,
由①、②得f(3k)=3f(k);
(Ⅱ)若f(1)=1,由已知f(f(k))=3k得f(1)=3,矛盾;
设f(1)=a>1,∴f(f(1))=f(a)=3,③
由f(k)严格递增,即1<a⇒f(1)<f(a)=3.,∴f(1)≠1f(1)<3f(1)∈N*,∴f(1)=2,
由③有f(f(1))=f(a)=3,
故f(f(1))=f(2)=3,
∴f(1)=2,f(2)=3,f(3)=3f(1)=6,f(6)=f(3•2)=3f(2)=9,f(9)=3f(3)=18,f(18)=3f(6)=27,f(27)=3f(9)=54,f(54)=3f(18)=81,…
依此类推归纳猜出:f(3k-1)=2×3k-1(k∈N*).
下面用数学归纳法证明:
(1)当k=1时,显然成立;
(2)假设当k=l(l≥1)时成立,即f(3l-1)=2×3l-1,
那么当k=l+1时,f(3l)=f(3×3l-1)=3f(3l-1)=3×2×3l-1=2•3l.猜想成立,
由(1)、(2)所证可知,对k∈N*f(3k-1)=2×3k-1成立.
(Ⅲ)存在p=3k-1+1,当p个连续自然数从3k-1→2×3k-1时,
函数值正好也是p个连续自然数从f(3k-1)=2×3k-1→f(2×3k-1)=3k.
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解析
f(1)≠1f(1)<3f(1)∈N*考点
据考高分专家说,试题“对于定义域为A的函数f(x),如果任意的.....”主要考查你对 [函数的奇偶性、周期性 ]考点的理解。 函数的奇偶性、周期性函数的奇偶性定义:
偶函数:一般地,如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有f(-x)=f(x),则称函数f(x)为偶函数。
奇函数:一般地,如果对于函数f(x)的定义域内任意一个x,都有f(-x)=-f(x),那么函数f(x)是奇函数。
函数的周期性:
(1)定义:若T为非零常数,对于定义域内的任一x,使f(x+T)=f(x)恒成立,则f(x)叫做周期函数,T叫做这个函数的一个周期。
周期函数定义域必是无界的。
(2)若T是周期,则k·T(k≠0,k∈Z)也是周期,所有周期中最小的正数叫最小正周期。一般所说的周期是指函数的最小正周期。
周期函数并非都有最小正周期,如常函数f(x)=C。
奇函数与偶函数性质:
(1)奇函数与偶函数的图像的对称性:奇函数的图像关于原点对称,偶函数的图像关于y轴对称。
(3)在公共定义域内,①两个奇函数的和是奇函数,两个奇函数的积是偶函数; ②两个偶函数的和、积是偶函数; ③一个奇函数,一个偶函数的积是奇函数。
注:定义域在数轴上关于原点对称是函数f(x)为奇函数或偶函数的必要但不充分条件.
1、函数是奇函数或偶函数的前提定义域必须关于原点对称;定义域在数轴上关于原点对称是函数f(x)为奇函数或偶函数的必要但不充分条件.
2、函数的周期性 令a , b 均不为零,若:
(1)函数y = f(x) 存在 f(x)=f(x + a) ==> 函数最小正周期 T=|a|
(2)函数y = f(x) 存在f(a + x) = f(b + x) ==> 函数最小正周期 T=|b-a|
(3)函数y = f(x) 存在 f(x) = -f(x + a) ==> 函数最小正周期 T=|2a|
(4)函数y = f(x) 存在 f(x + a) =
==> 函数最小正周期 T=|2a|
(5)函数y = f(x) 存在 f(x + a) = 
==> 函数最小正周期 T=|4a|


