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1、试题题目:A是定义在[2,4]上且满足如下两个条件的函数Φ(x)组成的集合:①对任..

发布人:繁体字网(www.fantiz5.com) 发布时间:2015-12-20 07:30:00

试题原文

A是定义在[2,4]上且满足如下两个条件的函数Φ(x)组成的集合:
①对任意的x∈[1,2],都有Φ(2x)∈(1,2);
②存在常数L(0<L<1),使得对任意的x1,x2∈[1,2],都有|Φ(2x1)-Φ(2x2)|≤L|x1-x2|;
(1)设Φ(x)=
[
3]1+x,x∈[2,4]
,证明:Φ(x)∈A;
(2)设Φ(x)∈A,如果存在x0∈(1,2),使得x0=Φ(2x0),那么,这样的x0是唯一的;
(3)设Φ(x)∈A,任取x1∈(1,2),令xn+1=Φ(2xn),n=1,2,…,
证明:给定正整数k,对任意的正整数p,不等式|xk+p-xk|≤
Lk-1
1-L
|x2-x1|
成立.

  试题来源:江苏模拟   试题题型:解答题   试题难度:中档   适用学段:高中   考察重点:分段函数与抽象函数



2、试题答案:该试题的参考答案和解析内容如下:
证明:(1)对任意x∈[1,2],φ(2x)=
[
3]1+2x,x∈[1,2]

于是
[
3]3≤φ(2x)≤
[
3]5
,(2分)
1<
[
3]3<
[
3]5<2

所以φ(2x)∈(1,2).
对任意x1,x2∈(1,2),|φ(2x1)-φ(2x2)|
=|
[
3]1+2x1-
[
3]1+2x2|
=
2|x1-x2|
[
3](1+2x1)2+
[
3](1+2x1)(1+2x2)+
[
3](1+2xx)2

由于
[
3](1+2x1)2+
[
3](1+2x1)(1+2x2+
[
3](1+2x2)2>3

所以0<
2
[
3](1+2x1)2+
[
3](1+2x1)(1+2x2)+
[
3](1+2x2)2
2
3
,(4分)
2
[
3](1+2x1)2+
[
3](1+2x1)(1+2x2)+
[
3](1+2x2)2
=L

则0<L<1,|φ(2x1)-φ(2x2)|≤L|x1-x2|,所以φ(x)∈A.(7分)
(2)反证法:设存在x0,x0′∈(1,2),x0≠x0′,使得x0=φ(2x0),x0′=φ(2x0′),
则由|φ(2x0)-φ(2x0′)|≤L|x0-x0′|,
得|x0-x0'|≤L|x0-x0'|,所以L≥1,与题设矛盾,故结论成立.(10分)
(3)|x3-x2|=|φ(2x2)-φ(2x1)|≤L|x2-x1|,所以进一步可得|xn+1-xn|≤Ln-1|x2-x1|,n∈N*,(12分)
于是|xk+p-xk|=|(xk+p-xk+p-1)+(xk+p-1-xk+p-2)+…+(xk+1-xk)|
≤|xk+p-xk+p-1|+|xk+p-1-xk+p-2|+…+|xk+1-xk|≤Lk+p-2|x2-x1|+LK+P-3|x2-x1|+…+Lk-1|x2-x1|=
LK-1(1-Lp)
1-L
|x2-x1|≤
LK-1
1-L
|x2-x1|
.(16分)
3、扩展分析:该试题重点查考的考点详细输入如下:

    经过对同学们试题原文答题和答案批改分析后,可以看出该题目“A是定义在[2,4]上且满足如下两个条件的函数Φ(x)组成的集合:①对任..”的主要目的是检查您对于考点“高中分段函数与抽象函数”相关知识的理解。有关该知识点的概要说明可查看:“高中分段函数与抽象函数”。


4、其他试题:看看身边同学们查询过的数学试题:

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