题目内容
【题目】设函数和都是定义在集合上的函数,对于任意的,都有成立,称函数与在上互为“互换函数”.
(1)函数与在上互为“互换函数”,求集合;
(2)若函数 (且)与在集合上互为“互换函数”,求证:;
(3)函数与在集合且上互为“互换函数”,当时,,且在上是偶函数,求函数在集合上的解析式.
【答案】(1)(2)见解析(3),
【解析】
(1)利用列方程,并用二倍角公式进行化简,求得或,进而求得集合.
(2)由,得(且),化简后根据的取值范围,求得的取值范围.
(3)首先根据为偶函数,求得当时,的解析式,从而求得当时,的解析式.依题意“当,恒成立”,化简得到,根据函数解析式的求法,求得时,以及,进而求得函数在集合上的解析式.
(1)由得
化简得,,所以或.
由解得或,,
即或,.
又由解得 ,.
所以集合,或,
即集合.
(2)证明:由,得(且).
变形得 ,所以.
因为,则 ,所以 .
(3)因为函数在上是偶函数,则 .当,则,所以.所以 ,
因此当时,.
由于与函数在集合上“互换函数”,
所以当,恒成立.
即对于任意的恒成立.
即.
于是有,
,.
上述等式相加得 ,即.
当()时,,
所以 .
而,,
所以当时,
,
练习册系列答案
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