[例1] 设函数满足,且()=0,、∈R;求证:为周期函数,并指出它的一个周期。
分析与简证:由[来源:]
想:=2coscos
原型:=,为周期函数且2π为它的一个周期。
猜测:为周期函数,2π为它的一个周期
令=+,= 则=0
∴
∴为周期函数且2π是它的一个周期。
[例2] 已知函数满足,若,试求(2005)。
分析与略解:由
想:(+)=
原型:=为周期函数且周期为4×=π。
猜测:为周期函数且周期为4×1=4
∵==-
∴(+4)=
∴是以4为周期的周期函数
又∵f(2)=2004
∴===-
∴f(2005)=-
[例3] 已知函数对于任意实数、都有,且当>0时,>0,(-1)=-2,求函数在区间[-2,1]上的值域。
分析与略解:由:
想:(+)=+
原型:=(为常数)为奇函数。<0时为减函数,>0时为增函数。
猜测:为奇函数且为R上的单调增函数,且在[-2,1]上有∈[-4,2]
设<且,∈R 则->0 ∴(-)>0
∴==>0
∴,∴为R上的单调增函数。
令==0,则(0)=0,令=-,则(-)=-[来源:ZXXK]
∴为R上的奇函数。
∴(-1)=- (1)=-2 ∴(1)=2,(-2)=2(-1)=-4
∴-4≤≤2(x∈[-2,1])
故在[-2,1]上的值域为[-4,2]
[例4] 已知函数对于一切实数、满足(0)≠0,,且当<0时,>1
(1)当>0时,求的取值范围
(2)判断在R上的单调性
分析与略解:由:
想:
原型:=(>0, ≠1),=1≠0。当>1时为单调增函数,且>0时,>1,<0时,0<<1;0<<1时为单调减函数,且<0时,>1,>0时,0<<1。
猜测: 为减函数,且当>0时,0<<1。
(1)对于一切、∈R,且(0)≠0
令==0,则(0)=1,现设>0,则-<0,∴f(-) >1
又(0)=(-)= =1 ∴= >1
∴0<<1
(2)设<,、∈R,则-<0,(-)>1且
>1
∴, ∴f(x)在R上为单调减函数
[例5] 已知函数定义域为(0,+∞)且单调递增,满足(4)=1,
[例6]
(1)证明:(1)=0;(2)求(16);(3)若+ (-3)≤1,求的范围;
(4)试证()=(n∈N)
分析与略解:由:
想:(、∈R+)
原型:(>0,≠0)
猜测:有(1)=0,(16)=2,……
(1)令=1,=4,则(4)=(1×4)=(1)+(4)∴(1)=0
(2)(16)=(4×4)=(4)+(4)=2
(3)+(-3)=[(-3)]≤1=(4)
在(0,+∞)上单调递增
∴
∴ ∈(3,4]
(4)∵
∴
[例7] 已知函数对于一切正实数、都有且>1时,<1,(2)=
(1)求证:>0;(2)求证:
(3)求证:在(0,+∞)上为单调减函数
(4)若=9,试求的值。
分析与简证:由,
想:
原型:(为常数(=)
猜测:>0,在(0,+∞)上为单调减函数,……
(1)对任意>0,=)=≥0
假设存在>0,使=0,则对任意>0
=f(==0,这与已知矛盾
故对任意>0,均有>0
(2)∵,>0, ∴(1)=1
∴()=(·)=(1)=1 ∴
(3)、∈(0,+∞),且<,则>1,∴()<1,
∴ 即
∴在(0,+∞)上为单调减函数。
(4)∵(2)=,()=9 ∴(2)()=1
∴(2)=1=f(1),而在(0,+∞)是单调减函数
∴2=1 即=
综上所述,由抽象函数问题的结构特征,联想已学过的具有相同或相似结构的基本(原型)函数,并由基本函数的相关结构,预测、猜想抽象函数可能具有的性质 “抽象--具体--抽象”的“原型”联想思维方式,可使抽象函数问题顺利获解,且进一步说明,学生学好大纲规定的几种基本函数相关知识的重要性。
6、--=
5、或
--=(为常数)
3、-- (>0且≠1)
4、--(为常数)
2、--=(>0且≠1)
1、--(为常数)
8、 凹凸性:解决函数的凹凸性问题--捕捉图象信息,数形结合。
材料八:如图所示,是定义在[0,1]上的四个函数,其中满足性质:“对[0,1]中任意的和,任意,恒成立”的只有( )
A、 B、 C、 D、
解析:令,则不等式变为,可知函数是一个凹函数,故只有正确,选A。
总结:函数的凹凸性在高中阶段没有专门研究,但也逐渐走入高考殿堂。
总之,因为抽象函数密切联系函数的单调性、奇偶性、周期性、对称性等诸多性质,加上本身的抽象性、多变性,使得抽象函数这一难点更加扑朔迷离。因此应不断挖掘隐含,灵活运用上述解题策略,定会收到良好的效果。
课外练习:
函数是定义域在[0,1]上的增函数,满足且,在每个区间上,的图象都是斜率为同一常数k的直线的一部分。
(1)、求、及的值,并归纳出的表达式;
(2)、直线,,轴及的图象围成的图形的面积为,记,求的表达式,并写出其定义域和最小值。(04,北京,18)
解析:(1)为了求,只需在条件中,令,即有
。由及,得。同理。归纳。
(2)、时,,
。
故是首项为,公比为的等比数列,所以
。的定义域是,当时取得最小值。
7、 可解性:由抽象式求解析式问题--视为未知数,构造方程(组)。
材料七:设函数满足……①,求。
解析:以代,得,……②
以代,得,……③
①+③-②得:
所以 [来源:ZXXK]
总结:在所给的抽象式中紧紧围绕,将其余的式子替换成,构造一个或几个方程,然后设法求解。
6、 单调性:解决抽象函数的单调性问题--紧密结合定义、适当加以配凑。
材料六:设是定义在[-1,1]上的奇函数,且对于任意的,当时,都有:。若,试比较与的大小。
解析:,
,,又,
,即。
总结:本题实质上是证明函数的单调性,有时也用到(或)来判断。抽象函数的单调性,一般不用导数判断。
5、 奇偶性:解决抽象函数的奇偶性问题--紧扣定义、合理赋值。
材料五:已知是定义在R上的不恒为零的函数,且对于任意的,都满足:。判断的奇偶性,并证明你的结论。
解析:令,则,得;
令,则,得;
令,得,得
因此函数为奇函数。
总结:赋值是解决多变量抽象函数的重要手段。
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com