问题
解答题
已知集合M是满足下列性质的函数f(x)的全体:在定义域内存在x0,使得f(x0+1)=f(x0)+f(1)成立. (1)函数f(x)=sinx是否属于集合M?说明理由; (2)设函数f(x)=lg
(3)若函数f(x)=2x+x2,证明f(x)∈M. |
答案
(1)由题意知f(x)=sinx,要f(x0+1)=f(x0)+f(1),即需sin(x0+1)=sinx0+sin1
显然当x0=0时等式成立,即f(x)=sinx∈M.
(2)∵函数f(x)=lg
∈M,∴f(x+1)=f(x)+f(1)有解,即lg2k x2+1
=lg2k (x+1)2+1
+lg2k x2+1
lg2k 2
=lg2k (x+1)2+1
•2k x2+1 2k 2
=2k (x+1)2+1
•2k x2+1
,2k 2
∴x2+1=k(x2+2x+2),∴(k-1)x2+2kx+2k-1=0有解,
①k=1时,x=-
有解,符合;1 2
②k≠1时,△=4k2-4(k-1)(2k-1)≥0,∴
≤k≤3- 5 2
,k≠1,3+ 5 2
综上:
≤k≤3- 5 2
.3+ 5 2
(3)∵函数f(x)=2x+x2∈M,要证f(x)∈M,
∴f(x+1)=f(x)+f(1)有解,∴2x+1+(x+1)2=2x+x2+3有解,即2x+2x-2=0有解,
设h(x)=2x+2x-2,∵h(0)=-1,h(1)=2,
根据函数的零点存在性判定理得,存在x0∈(0,1),h(x0)=0,
即f(x0+1)=f(x0)+f(1)成立,∴f(x)∈M.