已知定義在R上的奇函數(shù)f(x)其圖象關于直線x=1對稱,當0<x≤1時f(x)=x.
(1)求-1≤x≤3上f(x)的解析式;
(2)解不等式f(x)≥-
1
2
;
(3)求f(x)=
1
100
x
在[-200,200]上的根的個數(shù).
分析:(1)由函數(shù)f(x)是定義在R上的奇函數(shù),有f(0)=0.根據(jù)函數(shù)有區(qū)間(0,1]上的解析式,得出x∈[-1,0)時的解析式,再由函數(shù)f(x)的圖象關于直線x=1對稱,得到當x∈[1,3]時的解析式,最后得出當-1≤x≤3時,f(x)的解析式(2)由函數(shù)f(x)的圖象關于直線x=1對稱,結合函數(shù)f(x)是定義在R上的奇函數(shù),得到f(x)是周期為4的周期函數(shù).
根據(jù)(1)中函數(shù)解析式結合其周期性畫出函數(shù)f(x)的圖象,結合圖象,得不等式f(x)≥-
1
2
的解集;
(3)對于一次函數(shù)y=
1
100
x
,當x=100時,y=1,而函數(shù)y=f(x)的值域為[-1,1],故只須考慮x∈[-100,100]內(nèi)的根的個數(shù)即可,數(shù)形結合得出f(x)=
1
100
x
在[-200,200]上的根的個數(shù).
解答:解:(1)由函數(shù)f(x)是定義在R上的奇函數(shù),有f(0)=0.
x∈[-1,0)時,-x∈(0,1],f(x)=-f(-x)=-(-x)=x.
故x∈[-1,0]時,f(x)=x.
∴x∈[-1,1]時,f(x)=x.
由函數(shù)f(x)的圖象關于直線x=1對稱,
有f(x+1)=f(1-x),即有f(x)=f(-x+2).
當x∈[1,3]時,-x+2∈[-1,1],
f(x)=f(-x+2)=-x+2.
∴當-1≤x≤3時,f(x)的解析式為:
f(x)=
x,-1≤x≤1
-x+2,1<x≤3
;

(2)由函數(shù)f(x)的圖象關于直線x=1對稱,
有f(x+1)=f(1-x),即有f(-x)=f(x+2).
又函數(shù)f(x)是定義在R上的奇函數(shù),有f(-x)=-f(x).故f(x+2)=-f(x).
從而f(x+4)=-f(x+2)=f(x).即f(x)是周期為4的周期函數(shù).
根據(jù)(1)中函數(shù)解析式結合其周期性畫出函數(shù)f(x)的圖象,
結合圖象,得不等式f(x)≥-
1
2
的解集為:
[-
1
2
+4k,
5
2
+4k],k∈Z;
(3)對于一次函數(shù)y=
1
100
x
,當x=100時,y=1,
而函數(shù)y=f(x)的值域為[-1,1],
故只須考慮x∈[-100,100]內(nèi)的根的個數(shù)即可,
由于100=25×4,且在函數(shù)y=f(x)的一個周期4內(nèi)的交點個數(shù)為2,
從而得出f(x)=
1
100
x
在[-200,200]上的根的個數(shù)為25×2+1=51.
點評:本題考查函數(shù)奇偶性的性質(zhì)、根的存在性及根的個數(shù)判斷、函數(shù)解析式的求解常用的方法,考查數(shù)形結合思想,本題是一個中檔題目.
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1
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1
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