已知函數(shù)f(x)的定義域?yàn)镽,且對(duì)于一切實(shí)數(shù)x滿(mǎn)足f(x+2)=f(2-x),f(x+7)=f(7-x)
(1)若f(5)=9,求:f(-5);
(2)已知x∈[2,7]時(shí),f(x)=(x-2)2,求當(dāng)x∈[16,20]時(shí),函數(shù)g(x)=2x-f(x)的表達(dá)式,并求出g(x)的最大值和最小值;
(3)若f(x)=0的一根是0,記f(x)=0在區(qū)間[-1000,1000]上的根數(shù)為N,求N的最小值.
分析:(1)將f(x+2)=f(2-x)中的x用x-2代替得到f(x)=f(4-x),再將f(x+7)=f(7-x)中的x用3+x代替得到f(10+x)=f(4-x);求出函數(shù)的周期;利用周期求出f(-5)
(2)由于x∈[16,17],x-10∈[6,7],求出f(x-10)的值;利用函數(shù)的周期性求出f(x);同樣的方法求出其它各范圍內(nèi)的解析式;求出g(x)的解析式;求出g(x)各段的最值,比較各段最值求出g(x)的最值.
(3)據(jù)對(duì)稱(chēng)性求出在一個(gè)周期上的根的個(gè)數(shù);求出區(qū)間含周期的個(gè)數(shù),求出區(qū)間內(nèi)根的個(gè)數(shù).
解答:解(1)由f(x+2)=f(2-x)及f(x+7)=f(7-x)得:f(x)的圖象關(guān)于直線(xiàn)x=2,x=7對(duì)稱(chēng).
∴f(x)=f[(x-2)+2]
=f[2-(x-2)]=f(4-x)
=f[7-(3+x)]=f(7+(3+x))
=f(x+10)
∴f(x)是以10為周期的周期函數(shù).
∴f(-5)=f(-5+10)=f(5)=9
(2)當(dāng)x∈[16,17],x-10∈[6,7]
∴f(x)=f(x-10)=(x-10-2)
2=(x-12)
2當(dāng)x∈(17,20],x-20∈(-3,0],4-(x-20)∈[4,7)
∴f(x)=f(x-20)=f[4-(x-20)]
=f(24-x)=(x-22)
2∴g(x)=
| 2x-(x-12)2 x∈[16,17] | 2x-(x-22)2 x∈(17,20] |
| |
∵x∈[16,17]時(shí),g(x)最大值為16,最小值為9;x∈(17,20],g(x)>g(17)=9,g(x)≤g(20)=36
∴g(x)的最大值為36,最小值為9.
(3)由f(0)=0,及f(0)=f(4)=0,知f(0)在[0,10)上至少有兩個(gè)解.
而在[-1000,1000)上有200個(gè)周期,至少有400個(gè)解.又f(1000)=0
所以最少有401個(gè)解.且這401個(gè)解的和為-200.
點(diǎn)評(píng):本題考查據(jù)函數(shù)周期的定義求函數(shù)的周期、考查利用函數(shù)的周期性求函數(shù)的解析式、
考查利用函數(shù)的周期性求函數(shù)的根的個(gè)數(shù).