题目内容
函数f(x)=[x]的函数值表示不超过x的最大整数,如[1.6]=1,[2]=2,已知0≤x<4.
(Ⅰ)求函数f(x)的表达式;
(Ⅱ)记函数g(x)=x-f(x),在给出的坐标系中作出函数g(x)的图象;
(Ⅲ)若方程g(x)-loga(x-)=0(a>0且a≠1)有且仅有一个实根,求a的取值范围.
解:(Ⅰ)由题意,
①当0≤x<1时,f(x)=[x]=0;②当1≤x<2时,f(x)=[x]=1;
③当2≤x<3时,f(x)=[x]=2;④当3≤x<4时,f(x)=[x]=3;
所以f(x)=.
(Ⅱ) g(x)=x-f(x)=,图象如图所示:
(Ⅲ)方程g(x)-=0仅有一根等价于g(x)与h(x)= 图象仅有一个交点,
由图象可知0<a<1 时,h(1)=,解得;
a>1时,h(2)=或,解得1<a≤或.
综上,a的范围是[,1)∪(1,]∪(,].
分析:(Ⅰ)按照f(x)的定义,分段讨论即可求出;
(Ⅱ)先把g(x)=x-f(x)表示出来,由g(x)的表达式可作出其图象;
(Ⅲ)数形结合:方程g(x)-loga(x-)=0(a>0且a≠1)有且仅有一个实根,等价于g(x)与h(x)= 图象仅有一个交点,结合图象可得到a的限制条件,由此可求其范围.
点评:本题考查函数作图、函数解析式的求解及函数的零点问题,本题渗透了数形结合思想、分类讨论思想.
①当0≤x<1时,f(x)=[x]=0;②当1≤x<2时,f(x)=[x]=1;
③当2≤x<3时,f(x)=[x]=2;④当3≤x<4时,f(x)=[x]=3;
所以f(x)=.
(Ⅱ) g(x)=x-f(x)=,图象如图所示:
(Ⅲ)方程g(x)-=0仅有一根等价于g(x)与h(x)= 图象仅有一个交点,
由图象可知0<a<1 时,h(1)=,解得;
a>1时,h(2)=或,解得1<a≤或.
综上,a的范围是[,1)∪(1,]∪(,].
分析:(Ⅰ)按照f(x)的定义,分段讨论即可求出;
(Ⅱ)先把g(x)=x-f(x)表示出来,由g(x)的表达式可作出其图象;
(Ⅲ)数形结合:方程g(x)-loga(x-)=0(a>0且a≠1)有且仅有一个实根,等价于g(x)与h(x)= 图象仅有一个交点,结合图象可得到a的限制条件,由此可求其范围.
点评:本题考查函数作图、函数解析式的求解及函数的零点问题,本题渗透了数形结合思想、分类讨论思想.
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