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对于函数f(x),若存在x0∈R,使得f(x0)=x0,则称x0为函数f(x)的不动点,(1)设f(x)=x2-2,求函数f(x)的不动点;(2)设f(x)=ax2+

答案:2  悬赏:60  手机版
解决时间 2021-04-05 11:59
对于函数f(x),若存在x0∈R,使得f(x0)=x0,则称x0为函数f(x)的不动点,
(1)设f(x)=x2-2,求函数f(x)的不动点;
(2)设f(x)=ax2+bx-b,若对任意实数b,函数f(x)都有两个相异的不动点,求实数a的取值范围;
(3)若奇函数f(x)(x∈R)存在K个不动点,求证:K为奇数.
最佳答案
解:(1)由f(x)=x2-2=x,得x=-1,或x=2.
∴f(x)的不动点是-1和2.
(2)因为f(x)=ax2+bx-b对任意实数b,都有两个相异的不动点,
即方程ax2+bx-b=x恒有两个不同解,
∴ax2+(b-1)x-b=0恒有两个不同解
∴△=(b-1)2+4ab>0恒成立,
∴b2+(4a-2)b+1>0恒成立,
∴(4a-2)2-4<0,
解得0<a<1.
故实数a的取值范围是(0,1).
(3)证明:∵奇函数f(x)(x∈R)存在K个不动点,
对于f(x)上任意不动点(x0,x0),有f(x0)=x0,
∵f(x)是奇函数,∴f(-x0)=-f(x0)=-x0,
∴(-x0,-x0)也是f(x)上的不动点,
即:x0≠0时,f(x)的不动点必成对出现
∵(0,0)是f(x)的不动点
所以,f(x)不动点的个数k必为奇数.解析分析:(1)由f(x)=x2-2=x,能求出f(x)的不动点.
(2)由f(x)=ax2+bx-b,对任意实数b,都有两个相异的不动点,知方程ax2+bx-b=x恒有两个不同解,故ax2+(b-1)x-b=0恒有两个不同解,故△=(b-1)2+4ab>0恒成立,由此能求出实数a的取值范围.
(3)对于f(x)上任意不动点(x0,x0),有f(x0)=x0,由f(x)是奇函数,知f(-x0)=-f(x0)=-x0,故(-x0,-x0)也是f(x)上的不动点,再由(0,0)是f(x)的不动点,知f(x)不动点的个数k必为奇数.点评:本题考查函数的恒成立问题的应用,考查运算求解能力,推理论证能力;考查函数与方程思想,化归与转化思想.综合性强,难度大,有一定的探索性,对数学思维能力要求较高,是高考的重点.解题时要认真审题,仔细解答.
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