题目内容
若a是实常数,函数f(x)对于任何的非零实数x都有f(
)=af(x)-x-1,且f(1)=1,则函数F(x)=f(x)(x∈D={x|x∈R,x>0,f(x)≥x})的取值范围是
| 1 |
| x |
[
+
,+∞)
| 1 |
| 2 |
| ||
| 4 |
[
+
,+∞)
.| 1 |
| 2 |
| ||
| 4 |
分析:利用题中函数等式,以
代替x得f(x)=af(
)-
-1,与原式联解得到(a2-1)f(x)=ax+
+a+1,结合f(1)=1解出f(x)=
+
+
.由此得到不等式f(x)≥x即
+
+
≥x,解之得x∈(0,1],函数即为F(x)=f(x)的定义域D.最后利用基本不等式,求F(x)=
+
+
,x∈(0,1]时的最小值,即可得到本题的取值范围.
| 1 |
| x |
| 1 |
| x |
| 1 |
| x |
| 1 |
| x |
| 3x |
| 8 |
| 1 |
| 8x |
| 1 |
| 2 |
| 3x |
| 8 |
| 1 |
| 8x |
| 1 |
| 2 |
| 3x |
| 8 |
| 1 |
| 8x |
| 1 |
| 2 |
解答:解:∵函数f(x)满足f(
)=af(x)-x-1,(x≠0)
∴以
代替x,得f(x)=af(
)-
-1,
两式联解,得(a2-1)f(x)=ax+
+a+1
∵f(1)=1,∴令x=1,得a2-1=a+1+a+1,解之得a=3或-1(-1不符合题意,舍去)
因此,f(x)=
+
+
,不等式f(x)≥x即
+
+
≥x
化简得5x2-4x-1≤0,解之得-
≤x≤1
∴集合D={x|x∈R,x>0,f(x)≥x}=(0,1]
而F(x)=f(x),即F(x)=
+
+
,x∈(0,1]
∵x>0,可得
+
≥2
=
∴F(x)=
+
+
的最小值为
+
,当且仅当
=
=
,即x=
时取最小值
综上所述,F(x)=
+
+
,x∈(0,1]的最小值是f(
)=
+
,没有最大值.
∴函数F(x)=f(x)(x∈D})的取值范围是[
+
,+∞)
故答案为:[
+
,+∞)
| 1 |
| x |
∴以
| 1 |
| x |
| 1 |
| x |
| 1 |
| x |
两式联解,得(a2-1)f(x)=ax+
| 1 |
| x |
∵f(1)=1,∴令x=1,得a2-1=a+1+a+1,解之得a=3或-1(-1不符合题意,舍去)
因此,f(x)=
| 3x |
| 8 |
| 1 |
| 8x |
| 1 |
| 2 |
| 3x |
| 8 |
| 1 |
| 8x |
| 1 |
| 2 |
化简得5x2-4x-1≤0,解之得-
| 1 |
| 5 |
∴集合D={x|x∈R,x>0,f(x)≥x}=(0,1]
而F(x)=f(x),即F(x)=
| 3x |
| 8 |
| 1 |
| 8x |
| 1 |
| 2 |
∵x>0,可得
| 3x |
| 8 |
| 1 |
| 8x |
|
| ||
| 4 |
∴F(x)=
| 3x |
| 8 |
| 1 |
| 8x |
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
| ||
| 4 |
| 3x |
| 8 |
| 1 |
| 8x |
| ||
| 8 |
| ||
| 3 |
综上所述,F(x)=
| 3x |
| 8 |
| 1 |
| 8x |
| 1 |
| 2 |
| ||
| 3 |
| 1 |
| 2 |
| ||
| 4 |
∴函数F(x)=f(x)(x∈D})的取值范围是[
| 1 |
| 2 |
| ||
| 4 |
故答案为:[
| 1 |
| 2 |
| ||
| 4 |
点评:本题给出函数等式,在已知f(1)=1的情况下求函数的表达式,并依此求函数F(x)=f(x)在区间(0,1]上的值域.着重考查了函数解析式的求法、一元二次不等式的解法和利用基本不等式求最值等知识,属于中档题.
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