已知函數(shù)f(x)滿足f(x+2)=f(x),當-1<x≤0時,f(x)=e-x;當0<x≤1時,f(x)=4x2-4x+1.
(1)求函數(shù)f(x)的單調(diào)區(qū)間;
(2)若g(x)=f(x)-kx(k>0),求函數(shù)g(x)在x∈[0,5]時的零點個數(shù).
【答案】分析:(1)根據(jù)已知可分析出函數(shù)是以2為最小正周期的周期函數(shù),畫出一個周期內(nèi)函數(shù)的圖象,平移可得到函數(shù)在R上的圖象,利用圖象法,可分析出函數(shù)的單調(diào)區(qū)間;
(2)由函數(shù)的圖象可得函數(shù)g(x)在x∈[0,5]時的零點個數(shù)即為f(x)=kx根的個數(shù),即函數(shù)f(x)圖象與y=kx圖象交點的個數(shù),根據(jù)函數(shù)圖象對k值進行分類討論后,可得答案.
解答:解:(1)由題可知
由f(x+1)=-f(x)可知f(x+2)=f(x),
即函數(shù)f(x)是以2為最小正周期的周期函數(shù)
故函數(shù)的圖象如右圖所示:
由圖可知,函數(shù)f(x)的單調(diào)遞減區(qū)間為,
遞增區(qū)間為…(6分)
(2)由函數(shù)的圖象可得函數(shù)g(x)在x∈[0,5]時的零點個數(shù)
即為f(x)=kx根的個數(shù),即函數(shù)f(x)圖象與y=kx圖象交點的個數(shù)
則當k≥e時,函數(shù)f(x)圖象與y=kx圖象在x∈[0,5]時有一個交點,故g(x)在x∈[0,5]時有一個零點;
則當1<k<e時,函數(shù)f(x)圖象與y=kx圖象在x∈[0,5]時有兩個交點,故g(x)在x∈[0,5]時有兩個零點;
則當≤k≤1時,函數(shù)f(x)圖象與y=kx圖象在x∈[0,5]時有三個交點,故g(x)在x∈[0,5]時有三個零點;
則當<k<時,函數(shù)f(x)圖象與y=kx圖象在x∈[0,5]時有四個交點,故g(x)在x∈[0,5]時有四個零點;
則當<k≤時,函數(shù)f(x)圖象與y=kx圖象在x∈[0,5]時有五個交點,故g(x)在x∈[0,5]時有五個零點;
則當0<k≤時,函數(shù)f(x)圖象與y=kx圖象在x∈[0,5]時有六個交點,故g(x)在x∈[0,5]時有六個零點;
點評:本題考查的知識點是函數(shù)的單調(diào)性,函數(shù)的周期性,函數(shù)的圖象和性質(zhì),函數(shù)的零點,是函數(shù)問題的綜合應(yīng)用,特別是(2)中分類比較多,難度較大.
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1
s1
+
1
s2
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1
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(2)若g(x)<t2+λt+1在x∈[-1,1]時恒成立,求t的取值范圍;
(3)設(shè)函數(shù)h(x)=-lnf(x)-ln(x+m),常數(shù)m∈Z,且m>1,試判定函數(shù)h(x)在區(qū)間[e-m-m,e2m-m]內(nèi)的零點個數(shù),并作出證明.

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f(1)
+
f2(2)+f(4)
f(3)
+
f2(3)+f(6)
f(5)
+
f2(4)+f(8)
f(7)
=
24.
24.

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