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妙用赋值法速解函数题

2020-09-30

中学生数理化·高一版 2020年9期
关键词:中令偶函数奇偶性

王 晖

在求解有关函数问题时,我们经常会遇到“对某一区间上一切变量都有某条件成立”这类问题,解题的关键要能够巧妙、合理、灵活地对变量赋予一系列特殊值,进行归纳推理,这样便可以简捷、快速、正确地获解。

一、求值

例1如果函数f(x)=(x+a)3对任意x∈R,都有f(1+x)=-f(1-x),试求f(2)+f(-2)的值。

解:由于f(1+x)=-f(1-x)对任意x∈R 成立,为此取x=0,则f(1)=-f(1),于是可得f(1)=0。因为f(1)=(1+a)3,所以a=-1,所以函数f(x)=(x-1)3。故f(2)+f(-2)=(2-1)3+(-2-1)3=-26。

二、判断函数的奇偶性

例2设函数y=f(x)(x∈R 且x≠0)对任意非零实数x1,x2均满足f(x1·x2)=f(x1)·f(x2)成立,试判断f(x)的奇偶性。

解:令x1=x2=1,代入所给关系式,可得f(1)=0。

令x1=x2=-1,可得f(-1)=0。

再令x1=x,x2=-1,可得f(-x)=f(x)+f(-1)=f(x),故f(x)是偶函数。

三、求函数的解析式

例3设f(x)是定义在N 上的函数,满足f(1)=1,对任意自然数a,b,都有f(a)+f(b)=f(a+b)-ab,求函数f(x)。

解:令a=x,b=1,则f(x)+f(1)=f(x+1)-x。

由于f(1)=1,所以f(x+1)-f(x)=x+1。

在上式中令x=1,2,3,…,n-1,可分别得到:

f(2)-f(1)=2,f(3)-f(2)=3,…,f(n)-f(n-1)=n。

四、求函数的综合问题

例4对每一实数对(x,y),函数f(t)满足f(x+y)=f(x)+f(y)+xy+1,若f(-2)=-2,试求满足f(a)=a的所有整数a。

解:令x=y=0,可得f(0)=-1。

令x=y=-1,由f(-2)=-2,可得f(-1)=-2。

又令x=1,y=-1,可得f(1)=1。

再令x=1,y=n,可得f(n+1)-f(n)=n+2。

五、证明与函数有关的不等式

例5设函数f(x)=ax2+bx+c,当|x|≤1时,|f(x)|≤1。求证:当|x|≤1时,都有|cx2±bx+a|≤2。

证明:根据题意,当x分别取0,-1,1时,可得|f(0)|≤1,|f(-1)|≤1,|f(1)|≤1,所以|c|≤1,|a-b+c|≤1,|a+b+c|≤1。

当|x|≤1,即x∈[-1,1]时,可得|cx2±bx+a|=|cx2-c+c±bx+a|≤|c|·|x2-1|+|c±bx+a|≤1+|a±bx+c|(此处涉及绝对值不等式)。

由于g(x)=a±bx+c是关于x的一次函数,它的最大值与最小值在区间端点处取得,所以|a±bx+c|≤max{|a-b+c|,|a+b+c|}≤1。

故|cx2±bx+a|≤2。

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