设函数f(x)=
(1)当a=
(2)若x0满足f(f(x0))=x0,但f(x0)≠x0,则称x0为f(x)的二阶周期点,试确定函数有且仅有两个二阶周期点,并求二阶周期点x1,x2; (3)对于(2)中x1,x2,设A(x1,f(f(x1))),B(x2,f(f(x2))),C(a2,0),记△ABC的面积为s(a),求s(a)在区间[
|
(1)当a=
时,求f(1 2
)=1 3
,故f(f(2 3
))=f(1 3
)=2(1-2 3
)=2 3 2 3
(2)f(f(x))=
x,0≤x≤a21 a2
(a-x),a2<x≤a1 a(1-a)
(x-a),a<x≤a2-a+11 (1-a)2
(1-x),a2-a+1<x≤11 a(1-a)
当0≤x≤a2时,由
x=x,解得x=0,因为f(0)=0,故x=0不是函数的二阶周期点;1 a2
当a2<x≤a时,由
(x-a)=x,解得x=1 (1-a)2
∈(a2,a)a -a2+a+1
因为f(
)=a -a2+a+1
×1 a
=a -a2+a+1
≠1 -a2+a+1
,a -a2+a+1
故x=
是函数的二阶周期点;a -a2+a+1
当a<x≤a2-a+1时,由
(x-a)=x,解得x=1 (1-a)2
∈(a,a2-a+1),因为f(1 2-a
)=1 2-a
,故得x=1 2-a
不是函数的二阶周期点;1 2-a
当a2-a+1<x≤1时,由
(1-x)=x,解得x=1 a(1-a)
∈(a2-a+1,1),因为f(1 -a2+a+1
)=1 -a2+a+1
≠a -a2+a+1
,故x=1 -a2+a+1
是函数的二阶周期点;1 -a2+a+1
因此函数有两个二阶周期点,x1=
,x2=a -a2+a+1 1 -a2+a+1
(3)由(2)得A(
,a -a2+a+1
),B(a -a2+a+1
,1 -a2+a+1
)1 -a2+a+1
则s(a)=S△OCB-S△OCA=
×1 2
,所以s′(a)=a2(1-a) -a2+a+1
×1 2
,a(a3-2a2-2a+2) -a2+a+1
因为a∈(
,1 3
),有a2+a<1,所以s′(a)=1 2
×1 2
=a(a3-2a2-2a+2) -a2+a+1
×a[(a+1)(a-1)2+(1-a2-a)] (-a2+a+1)2
>0(或令g(a)=a3-2a2-2a+2利用导数证明其符号为正亦可)1 2
s(a)在区间[
,1 3
]上是增函数,1 2
故s(a)在区间[
,1 3
]上的最小值为s(1 2
)=1 3
,最大值为s(1 33
)=1 2 1 20