问题
解答题
已知定理:“若a,b为常数,g(x)满足g(a+x)+g(a-x)=2b,则函数y=g(x)的图象关于点(a,b)中心对称”.设函数f(x)=
(1)试证明y=f(x)的图象关于点(a,-1)成中心对称; (2)当x∈[a-2,a-1]时,求证:f(x)∈[-
(3)对于给定的x1∈A,设计构造过程:x2=f(x1),x3=f(x2),…,xn+1=f(xn).如果xi∈A(i=2,3,4…),构造过程将继续下去;如果xi∉A,构造过程将停止.若对任意x1∈A,构造过程都可以无限进行下去,求a的值. |
答案
(1)∵f(x)=-1+
,∴f(a+x)+f(a-x)=(-1+1 a-x
)+(-1+1 -x
)=-2.1 x
由已知定理,得y=f(x)的图象关于点(a,-1)成中心对称.(3分)
(2)先证明f(x)在[a-2,a-1]上是增函数,只要证明f(x)在(-∞,a)上是增函数.
设-∞<x1<x2<a,则f(x1)-f(x2)=
-1 a-x1
=1 a-x2
<0,x1-x2 (a-x1)(a-x2)
∴f(x)在(-∞,a)上是增函数.再由f(x)在[a-2,a-1]上是增函数,得
当x∈[a-2,a-1]时,f(x)∈[f(a-2),f(a-1)],即f(x)∈[-
, 0].(7分)1 2
(3)∵构造过程可以无限进行下去,∴f(x)=
≠a对任意x∈A恒成立.x+1-a a-x
∴方程
=a无解,即方程(a+1)x=a2+a-1无解或有唯一解x=a.x+1-a a-x
∴
或a+1=0 a2+a-1≠0
由此得到a=-1(13分)a+1≠0
=aa2+a-1 a+1