题目内容
已知a>1,若函数f(x)=
,则f[f(x)]-a=0的根的个数最多有( )
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分析:设t=f(x),则方程转化为f(t)-a=0,即f(t)=a,然后根据函数的图象确定x解的个数.
解答:解:设t=f(x),则方程转化为f(t)-a=0,即f(t)=a,
当1<x≤3时,-1<x-2≤1,
∴此时f(x)=f(x-2)+a-1=ax-2+a-1.
当-1<x≤1时,
<f(x)≤a,
当1<x≤3时,
+a-1<f(x)≤2a-1,.
∵a>1,∴2a-1>a.
+a-1≥2
-1=2-1=1.
由图象可知,∵f(t)=a>1,∴当
+a-1<t<a时,t最多有两个解.
其中t<1,或1<t<3.
当t<1时,函数t=f(x),只有一解x∈(-1,1),
当1<t<3.函数t=f(x),最多有2个解.
故f[f(x)]-a=0的根的个数最多有3个.
故选C.
当1<x≤3时,-1<x-2≤1,
∴此时f(x)=f(x-2)+a-1=ax-2+a-1.
当-1<x≤1时,
| 1 |
| a |
当1<x≤3时,
| 1 |
| a |
∵a>1,∴2a-1>a.
| 1 |
| a |
|
| 1 |
| a |
其中t<1,或1<t<3.
当t<1时,函数t=f(x),只有一解x∈(-1,1),
当1<t<3.函数t=f(x),最多有2个解.
故f[f(x)]-a=0的根的个数最多有3个.
故选C.
点评:本题只有考查指数函数的图象和性质,利用换元法将方程转化为f(t)=a,然后利用图象确定方程根的个数,综合性较强,难度较大.
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