题文
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,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:未知 难度:其他题型
答案
(1)证明:∵f(12+x)=a(1-2|12+x-12|)=a(1-2|x|),f(12-x)=a(1-2|12-x-12|)=a(1-2|x|),∴f(12+x)=f(12-x),∴f(x)的图象关于直线x=12对称.
(2)当0<a<12时,有f(f(x))=4a2x,x≤124a2(1-x),x>12.
∴f(f(x))=x只有一个解x=0又f(0)=0,故0不是二阶周期点.
当a=12时,有f(f(x))=x,x≤121-x,x>12.
∴f(f(x))=x有解集,{x|x≤12},故此集合中的所有点都不是二阶周期点.
当a>12时,有f(f(x))=4a2x,x≤14a2a-4a2x,14a<x≤122a(1-2a)+4a2x,12<x≤4a-14a4a2-4a2x,x>4a-14a,
∴f(f(x))=x有四个0,2a1+4a2,2a1+2a,4a21+4a2.
由f(0)=0,f(2a1+2a)=2a1+2a,f(2a1+4a2)≠2a1+4a2,f(4a21+4a2)≠4a21+4a2.
故只有2a1+4a2,4a21+4a2是f(x)的二阶周期点,综上所述,所求a的取值范围为a>12.
(3)由(2)得x1=2a1+4a2,x2=4a21+4a2.
∵x2为函数f(x)的最大值点,∴x3=14a,或x3=4a-14a.
当x3=14a时,S(a)=2a-14(1+4a2).求导得:S′(a)=-2(a-1+22)(a-1-22)(1+4a2)2.
∴当a∈(12,1+22)时,S(a)单调递增,当a∈(1+22,+∞)时,S(a)单调递减.
当x3=4a-14a时,S(a)=8a2-6a+14(1+4a2),求导得S′(a)=12a2+4a-32(1+4a2)2.
∵a>12,从而有S′(a)=12a2+4a-32(1+4a2)2.
∴当a∈(12,+∞)时,S(a)单调递增.
解析
12考点
据考高分专家说,试题“已知函数f(x)=a(1-2|x-12|.....”主要考查你对 [函数的单调性、最值 ]考点的理解。 函数的单调性、最值单调性的定义:
1、对于给定区间D上的函数f(x),若对于任意x1,x2∈D,当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),则称f(x)是区间上的增函数;当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),则称f(x)是区间D上的减函数。
2、如果函数y=f(x)在区间上是增函数或减函数,就说函数y=f(x)在区间D上具有(严格的)单调性,区间D称为函数f(x)的单调区间。如果函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,区间D称为函数f(x)的单调增或减区间
3、最值的定义:
最大值:一般地,设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M,满足: ①对于任意的x∈I,都有f(x)≤M;②存在x0∈I,使得f(x0)=M;那么,称M是f(x)的最大值.
最小值:一般地,设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M,满足: ①对于任意的x∈I,都有f(x)≥M;②存在x0∈I,使得f(x0)=M;那么,称M是f(x)的最小值
判断函数f(x)在区间D上的单调性的方法:
(1)定义法:其步骤是:
①任取x1,x2∈D,且x1<x2;
②作差f(x1)-f(x2)或作商
,并变形;
③判定f(x1)-f(x2)的符号,或比较
与1的大小;
④根据定义作出结论。
(2)复合法:利用基本函数的单调性的复合。
(3)图象法:即观察函数在区间D上部分的图象从左往右看是上升的还是下降的。


