已知函數
的圖象在
上連續,定義:
,
.其中,
表示函數
在
上的最小值,
表示函數
在
上的最大值.若存在最小正整數
,使得
對任意的
成立,則稱函數
為
上的“
階收縮函數”.
(Ⅰ)若
,試寫出
,
的表達式;
(Ⅱ)已知函數
,試判斷
是否為
上的“
階收縮函數”.如果是,求出對應的
;如果不是,請說明理由;
(Ⅲ)已知
,函數
是
上的2階收縮函數,求
的取值范圍.
(Ⅰ)
,
;(Ⅱ)存在k=4,使得f(x)是[﹣1,4]上的4階收縮函數.(Ⅲ)![]()
解析試題分析:(Ⅰ)根據f(x)=cosx的最大值為1,可得f1(x)、f2(x)的解析式.
(Ⅱ)根據函數f(x)=x2在x∈[-1,4]上的值域,先寫出f1(x)、f2(x)的解析式,再由f2(x)-f1(x)≤k(x-a)求出k的范圍得到答案.
(3)先對函數f(x)進行求導判斷函數的單調性,進而寫出f1(x)、f2(x)的解析式,
然后再由f2(x)-f1(x)≤k(x-a)求出k的范圍得到答案.
試題解析:
(Ⅰ)由題意可得:
,
2分
(Ⅱ)
,
,
所以
4分
當
時,
,∴
,即
;
當
時,
,∴
,即
;
當
時,
,∴
,即
.
綜上所述,∴![]()
即存在k=4,使得f(x)是[﹣1,4]上的4階收縮函數. 7分
(Ⅲ)
令
得
或
.函數f(x)的變化情況如下: