问题 解答题

已知函数f(x)满足:对任意x,y∈R,都有f(x+y)=f(x)•f(y)-f(x)-f(y)+2成立,且x>0时,f(x)>2,

(1)求f(0)的值,并证明:当x<0时,1<f(x)<2.

(2)判断f(x)的单调性并加以证明.

(3)若函数g(x)=|f(x)-k|在(-∞,0)上递减,求实数k的取值范围.

答案

(1)∵f(x+y)=f(x)•f(y)-f(x)-f(y)+2令x=y=0,

f(0)=f(0)•f(0)-f(0)-f(0)+2

∴f2(0)-3f(0)+2=0,f(0)=2或 f(0)=1

若 f(0)=1

 则 f(1)=f(1+0)=f(1)•f(0)-f(1)-f(0)+2=1,

与已知条件x>0时,f(x)>2相矛盾,∴f(0)=2                         (1分)

设x<0,则-x>0,那么f(-x)>2

又2=f(0)=f(x-x)=f(x)•f(-x)-f(x)-f(-x)+2

f(x)=

f(-x)
f(-x)-1
=1+
1
f(-x)-1

∵f(-x)>2

,∴0<

1
f(-x)-1
<1,从而1<f(x)<2(3分)

(2)函数f(x)在R上是增函数

设x1<x2则x2-x1>0,∴f(x2-x1)>2

f(x2)=f(x2-x1+x1)=f(x2-x1)f(x1)-f(x2-x1)-f(x1)+2

=f(x2-x1)[f(x1)-1]-f(x1)+2

∵由(1)可知对x∈R,f(x)>1,∴f(x1)-1>0,又f(x2-x1)>2

∴f(x2-x1)•[f(x1)-1]>2f(x1)-2

f(x2-x1)[f(x1)-1]-f(x1)+2>f(x1

即f(x2)>f(x1

∴函数f(x)在R上是增函数                                               (3分)

(3)∵由(2)函数f(x)在R上是增函数

∴函数y=f(x)-k在R上也是增函数

若函数g(x)=|f(x)-k|在(-∞,0)上递减

则x∈(-∞,0)时,g(x)=|f(x)-k|=k-f(x)

即x∈(-∞,0)时,f(x)-k<0,

∵x∈(-∞,0)时,f(x)<f(0)=2,∴k≥2(3分)

实验题

(18分)(1)研究小车匀加速直线运动的实验装置如下图(甲)所示,其中斜面倾角θ可调,打点计时器的工作频率为50HZ,纸带上计数点的间距如下图(乙)所示,其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出.

①某同学的部分实验步骤如下:

A.测量完毕,关闭电源,取出纸带

B.接通电源,待打点计时器工作稳定后放开小车

C.将小车停靠在打点计时器附近,小车尾部与纸带相连

D.把打点计时器固定在平板上,让纸带穿过限位孔

上述实验步骤的正确顺序是:       (选填字母代号即可).

②图(乙)中标出的相邻两计数点的时间间隔T=       s.

③计数点6对应的瞬时速度大小计算式为v6=        (用题中字母表示).

④为了充分利用记录数据,减小误差,小车加速度大小的计算式应为a=      

(2)一个额定功率为0.1W的电阻Rx,其阻值不详,有两个研究性学习小组分别设计了以下实验方案测量该电阻.

①第一组同学先用欧姆表粗测其阻值,其结果如下图所示,该组同学还备有以下器材.

A.电流表,量程0~500μA,内阻约150Ω

B.电流表,量程0~10mA,内阻约10Ω

C.电压表,量程0~3V,内阻约5KΩ

D.电压表,量程0~15V,内阻约10KΩ

E.干电池两节,每节电动势为1.5V

F.直流稳压电源,输出电压12V,额定电流1A

G.滑动变阻器,0~50Ω,0.5A

H.电键一只,导线若干

试帮助该组同学选择合适的器材及适当的电路,较精确  

地测量Rx. 

Ⅰ. 欧姆表测得的Rx约为     Ω;

Ⅱ. 电流表应该选择       ,电压表应该选择      ,电源应该选择      (选填字

母代号即可);

Ⅲ. 请在下图中选择合适的电路图测量该电阻Rx,要求电流表电压表的读数从零始    

②第二组同学选择合适的器材后,利用如下图所示的电路进行测量,他们的主要实验步

骤如下:

第一步:将开关S2接2,闭合开关S1,调节滑动变阻器RP和RW,使电表读数接近满量程,但不超过量程,记录此时电压表和电流表的示数U1、I1

第二步:将开关S2接1,记录此时电压表、电流表示数U2、I2

Ⅰ.由以上记录的数据计算出被测电阻Rx的表达式为Rx    

Ⅱ.简要分析此实验方案为何能避免因电表内阻而引起的实验误差.    

单项选择题 A3/A4型题