本题导读
本题为函数综合创新压轴填空题,考查利用递推关系 推导函数在全定义域上的解析式,进而研究函数的零点、值域、特定点取值及单调性区间。
📌【题干】
Question
(2010年福建卷(理)) 已知定义域为 的函数 满足:
(1) 对任意 ,恒有 成立;
(2) 当 时,. 给出结论如下: ① 对任意 ,有 ; ② 函数 的值域为 ; ③ 存在 ,使得 ; ④ “函数 在区间 上单调递减”的充分必要条件是“存在 ,使得 ”.
其中所有正确结论的序号是 .
🔍【思路分析】
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- 由 可推得 ,将区间 上的解析式推广至任意区间 。
- 检验 ①:利用 计算 。
- 检验 ②:求出各分段区间上的值域,求并集确定总值域。
- 检验 ③:求出 的表达式,求解方程 看是否有整数解。
- 检验 ④:分析各分段区间内部及跨分界点 处的单调性,验证充要条件。
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①②④
✍【详细解析】
Abstract
推导分段解析式: 当 () 时,。 由 得:
逐项判定:
对于 ①: 取 ,则 。 由递推关系,对任意 ,有 。故 ① 正确。
对于 ②: 在每个区间 上,当 时,。 取遍所有 ,并集为 。故函数 的值域为 。故 ② 正确。
对于 ③: 对于 ,,此时 。 代入解析式得:。 若 ,则 ,由于 ,此方程无整数解。 当 时,,同理无解。故 ③ 错误。
对于 ④: 充分性:若 ,在此区间内 ,为一次减函数,故 在 上必单调递减; 必要性:若 包含分界点 ,当 时 ,而当 时 ,函数在 处发生向上跳变,破坏单调性。故单调递减区间必完全包含于某个 内。故 ④ 正确。
综上所述,正确结论的序号是 ①②④。
故答案为 ①②④。
💡【考点归纳与避坑指南】
Danger
- 核心考点:抽象函数的递推性质、分段函数解析式推导、值域与单调性分析。
- 核心方法:区间转移法(将一般区间变量归结到已知区间 )。
- 避坑指南:第 ④ 项中注意分界点 处的左极限为 ,右侧取值大于 ,跳变导致跨区间的区间不满足单调递减。
📖【试题探源与推广】
Tip
- 试题探源: 来源于高等数学中自相似函数与分形函数的初等化呈现。
- 结论推广: 满足 () 的函数称为同次齐次函数,其性质在以 为端点的区间上呈现周期性放大/缩小特征。
🔗【关联脉络】
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