题目内容
已知函数f(x)=|4x-x2|(x∈R),对于任意的正实数t∈(0,b],定义:函数f(x)在[0,t]上的最小值为N(t),函数f(x)在[0,t]上的最大值为M(t),现若存在最小正整数m,使得M(t)-N(t)≤m•t对任意的正实数t∈(0,b]成立,则称函数f(x)为区间(0,b]的“m阶收缩函数”
(1)当t∈(0,1]时,试写出N(t),M(t)的表达式,并判断函数f(x)是否为(0,1]上的“m阶收缩函数”,如果是,请写出对应的m的值;(只写出相应结论,不要求证明过程)
(2)若函数f(x)是(0,b]上的4阶收缩函数,求实数b的取值范围.
(1)当t∈(0,1]时,试写出N(t),M(t)的表达式,并判断函数f(x)是否为(0,1]上的“m阶收缩函数”,如果是,请写出对应的m的值;(只写出相应结论,不要求证明过程)
(2)若函数f(x)是(0,b]上的4阶收缩函数,求实数b的取值范围.
分析:(1)函数f(x)=|4x-x2|=|-(x-2)2+4|,根据x∈[0,t],t∈(0,1],可得N(t)=0,M(t)=4t-t2,从而可知函数f(x)为区间(0,1]的“4阶收缩函数”
(2)函数f(x)是(0,b]上的4阶收缩函数的意义为:M(t)-N(t)≤4t对任意的正实数t∈(0,b]成立,同时存在t∈(0,b],使得M(t)-N(t)>3t成立.下面进行分类讨论:①当0<b<2时,t∈(0,b],N(t)=0,M(t)=4t-t2
成立;②当2≤b<2+2
时,t∈(0,b],N(t)=0,M(t)=
成立;③当b≥2+2
时,t∈(0,b],N(t)=0,M(t)=
,0≤t≤8成立,故可求b的取值范围.
(2)函数f(x)是(0,b]上的4阶收缩函数的意义为:M(t)-N(t)≤4t对任意的正实数t∈(0,b]成立,同时存在t∈(0,b],使得M(t)-N(t)>3t成立.下面进行分类讨论:①当0<b<2时,t∈(0,b],N(t)=0,M(t)=4t-t2
成立;②当2≤b<2+2
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解答:解:(1)函数f(x)=|4x-x2|=|-(x-2)2+4|,
∵x∈[0,t],t∈(0,1],∴N(t)=0,M(t)=4t-t2
∴M(t)-N(t)=4t-t2=4t(1-t)≤4•t对t∈(0,1]成立,
则函数f(x)为区间(0,1]的“4阶收缩函数”
(2)函数f(x)是(0,b]上的4阶收缩函数的意义为:M(t)-N(t)≤4t对任意的正实数t∈(0,b]成立,同时存在t∈(0,b],使得M(t)-N(t)>3t成立
①当0<b<2时,t∈(0,b],N(t)=0,M(t)=4t-t2
∴M(t)-N(t)=4t-t2=4t(1-t)≤4•t成立,同时存在t∈(0,b],使得M(t)-N(t)>3t成立
②当2≤b<2+2
时,t∈(0,b],N(t)=0,M(t)=
∴t∈[0,2],M(t)-N(t)=4t-t2≤4•t成立
t∈(2,b],4≤4•t成立,同时存在t∈(0,b],使得M(t)-N(t)=4t-t2>3t成立
③当b≥2+2
时,t∈(0,b],N(t)=0,M(t)=
∴t∈[0,2],M(t)-N(t)=4t-t2≤4•t成立
t∈(2,2+2
],4≤4•t成立,
t∈(2+2
,b],t2-4t≤t,∴0≤t≤8
同时存在t∈(0,b],使得M(t)-N(t)=4t-t2>3t成立
∴0<b≤8时,函数f(x)是(0,b]上的4阶收缩函数.
∵x∈[0,t],t∈(0,1],∴N(t)=0,M(t)=4t-t2
∴M(t)-N(t)=4t-t2=4t(1-t)≤4•t对t∈(0,1]成立,
则函数f(x)为区间(0,1]的“4阶收缩函数”
(2)函数f(x)是(0,b]上的4阶收缩函数的意义为:M(t)-N(t)≤4t对任意的正实数t∈(0,b]成立,同时存在t∈(0,b],使得M(t)-N(t)>3t成立
①当0<b<2时,t∈(0,b],N(t)=0,M(t)=4t-t2
∴M(t)-N(t)=4t-t2=4t(1-t)≤4•t成立,同时存在t∈(0,b],使得M(t)-N(t)>3t成立
②当2≤b<2+2
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∴t∈[0,2],M(t)-N(t)=4t-t2≤4•t成立
t∈(2,b],4≤4•t成立,同时存在t∈(0,b],使得M(t)-N(t)=4t-t2>3t成立
③当b≥2+2
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∴t∈[0,2],M(t)-N(t)=4t-t2≤4•t成立
t∈(2,2+2
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t∈(2+2
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同时存在t∈(0,b],使得M(t)-N(t)=4t-t2>3t成立
∴0<b≤8时,函数f(x)是(0,b]上的4阶收缩函数.
点评:本题是典型的信息题,主要考查对新定义的理解,以及叙述的规范性,解题的关键是正确运用定义,正确进行分类.

练习册系列答案
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}的前n项和为Sn,则S2010的值为( )
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f(n) |
A、
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B、
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C、
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D、
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