设函数y=f(x)对任意实数x,都有f(x)=2f(x+1),当x∈[0,1]时,f(x)=[27/4]x2(1-x).

1个回答

  • 解题思路:(Ⅰ)通过已知表达式,求出f(x-n)=[27/4](x-n)2(1+n-x).通过递推关系式求出f(x)的解析式;

    (Ⅱ)求出函数的导数,求出函数的最大值,利用最大值小于等于

    1

    2

    n

    ,即可证明对于任意的n∈N+,当x∈[n,n+1]时,都有|f(x)|≤

    1

    2

    n

    (Ⅲ)对于函数y=f(x)(x∈[0,+∞),若在它的图象上存在点P,使经过点P的切线与直线x+y=1平行,转化为方程f'(x)=-1在[n,n+1]上有解问题,通过①当0≤n≤2时,g(n+1)≥0,推出有一解,即存在三个点P;②n≥3时,g(n+1)<0,没有解.得到结果.

    (Ⅰ)由f(x)=2f(x+1)⇒f(x)=

    1/2]f(x-1),x∈[n,n+1],则(x-n)∈[0,1]

    ⇒f(x-n)=[27/4](x-n)2(1+n-x).

    f(x)=[1/2]f(x-1)=[1

    22f(x-2)=…=

    1

    2nf(x-n)=

    27

    2n+2(x-n)2(1+n-x).(n=0也适用).…(4分)

    (Ⅱ)f'(x)=−

    81

    2n+2(x−n)(x−

    3n+2/3),由f'(x)=0得x=n或x=n+

    2

    3]

    x n (n,n+[2/3]) n+[2/3] (n+[2/3],n+1) n+1

    f'(x) + 0 - +

    0 ↗ 极大 ↘ 0f(x)的极大值为f(x)的最大值,fmax=f(n+

    2

    3)=

    1

    2n,

    又f(x)≥f(n)=f(n+1)=0,∴|f(x)|=f(x)≤[1

    2n(x∈[n,n+1]).…(8分)

    (Ⅲ)y=f(x),x∈[0,+∞)即为y=f(x),x∈[n,n+1],f'(x)=-1.

    本题转化为方程f'(x)=-1在[n,n+1]上有解问题

    即方程(x−n)(x−

    3n+2/3)−

    2n+2

    81=0在[n,n+1]内是否有解.…(11分)

    令g(x)=(x−n)(x−

    3n+2

    3)−

    2n+2

    81=x2−

    6n+2

    3x+

    3n2+2n

    3−

    2n+2

    816,

    对轴称x=n+

    1

    3]∈[n,n+1],

    又△=…=

    点评:

    本题考点: 导数在最大值、最小值问题中的应用;利用导数研究曲线上某点切线方程.

    考点点评: 本题通过函数的导数判断函数的单调性求出函数的最大值,证明恒成立问题的应用,考查函数与方程的根的问题,考查转化思想,逻辑推理能力,计算能力.