问题 解答题

设f(x)=ax+b同时满足条件f(0)=2和对任意x∈R都有f(x+1)=2f(x)-1成立.

(1)求f(x)的解析式;

(2)设函数g(x)的定义域为[-2,2],且在定义域内g(x)=f(x),且函数h(x)的图象与g(x)的图象关于直线y=x对称,求h(x);

(3)求函数y=g(x)+h(x)的值域.

答案

(1)由f(0)=2,得b=1,

由f(x+1)=2f(x)-1,得ax(a-2)=0,

由ax>0得a=2,

所以f(x)=2x+1.

(2)由题意知,当x∈[-2,2]时,g(x)=f(x)=2x+1.

设点P(x,y)是函数h(x)的图象上任意一点,它关于直线y=x对称的点为P′(y,x),依题意点P′(y,x)应该在函数g(x)的图象上,即x=2y+1,

所以y=log2(x-1),即h(x)=log2(x-1).

(3)由已知得y=log2(x-1)+2x+1,且两个函数的公共定义域是[,2],

所以函数y=g(x)+h(x)=log2(x-1)+2x+1(x∈[,2]).

由于函数g(x)=2x+1与h(x)=log2(x-1)在区间[,2]上均为增函数,

因此当x=时,y=2-1,

当x=2时,y=5,

所以函数y=g(x)+h(x)(x∈[,2])的值域为[2-1,5].

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