题目内容
某同学在研究函数y=f(x)(x≥1,x∈R)的性质,他已经正确地证明了函数f(x)满足:f(3x)=3f(x),并且当1≤x≤3时,f(x)=1-|x-2|,这样对任意x≥1,他都可以求f(x)的值了.则
(1)f(8)= ;
(2)集合M={x|f(x)=f(99)}中最小的元素是 .
(1)f(8)=
(2)集合M={x|f(x)=f(99)}中最小的元素是
分析:(1)当3≤x≤9时,f(
)=1-|
-2|,得到f(
)=
,再根据f(3x)=3f(x),得到f(8)=3f(
)=1.
(2)根据题意,求出当3≤x≤9时的表达式,同理求出当9≤x≤27时、当27≤x≤81时和当81≤x≤243时的表达式,从而得到f(99)=-54,然后解方程f(x)=-54,即可得到集合M={x|f(x)=f(99)}中最小的元素.
x |
3 |
x |
3 |
8 |
3 |
1 |
3 |
8 |
3 |
(2)根据题意,求出当3≤x≤9时的表达式,同理求出当9≤x≤27时、当27≤x≤81时和当81≤x≤243时的表达式,从而得到f(99)=-54,然后解方程f(x)=-54,即可得到集合M={x|f(x)=f(99)}中最小的元素.
解答:解:(1)∵当1≤x≤3时,f(x)=1-|x-2|,
∴当3≤x≤9时,f(
)=1-|
-2|,可得f(
)=1-|
-2|=
,
又∵对任意x≥1,都有f(3x)=3f(x),
∴f(8)=3f(
)=1
(2)根据题意,得
当3≤x≤9时,f(x)=3f(
)=3-|3x-6|;
当9≤x≤27时,f(
)=3-|3•
-6|=3-|x-6|,此时f(x)=3f(
)=9-|3x-18|;
当27≤x≤81时,f(
)=9-|3•
-18|=9-|x-18|,此时f(x)=3f(
)=27-|3x-54|;
当81≤x≤243时,f(
)=27-|3•
-54|=27-|x-54|,此时f(x)=3f(
)=81-|3x-162|.
由此可得f(99)=81-|3×99-162|=-54
接下来解方程f(x)=-54:
当27≤x≤81时,27-|3x-54|=-54,得3x-54=±81,所以x=45(舍负);
当9≤x≤27时,9-|3x-18|=-54,得3x-18=±63,找不到符合条件的x;
当3≤x≤9时,3-|3x-6|=-54,得3x-6=±57,找不到符合条件的x.
因此集合M={x|f(x)=f(99)}中最小的元素是45
故答案为:1 45
∴当3≤x≤9时,f(
x |
3 |
x |
3 |
8 |
3 |
8 |
3 |
1 |
3 |
又∵对任意x≥1,都有f(3x)=3f(x),
∴f(8)=3f(
8 |
3 |
(2)根据题意,得
当3≤x≤9时,f(x)=3f(
x |
3 |
当9≤x≤27时,f(
x |
3 |
x |
3 |
x |
3 |
当27≤x≤81时,f(
x |
3 |
x |
3 |
x |
3 |
当81≤x≤243时,f(
x |
3 |
x |
3 |
x |
3 |
由此可得f(99)=81-|3×99-162|=-54
接下来解方程f(x)=-54:
当27≤x≤81时,27-|3x-54|=-54,得3x-54=±81,所以x=45(舍负);
当9≤x≤27时,9-|3x-18|=-54,得3x-18=±63,找不到符合条件的x;
当3≤x≤9时,3-|3x-6|=-54,得3x-6=±57,找不到符合条件的x.
因此集合M={x|f(x)=f(99)}中最小的元素是45
故答案为:1 45
点评:本题以一个特殊函数为例,叫我们讨论方程的最小正数解,着重考查了函数的定义、分段函数和方程根的分布等知识,属于基础题.
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