(本小题满分 14 分) 已知函数 f(x) 对任意实数…——2010 高考数学第 18 题答案解析

2010_退役省自主命题 (2010·文)

2010 ?? 第 18 题 解答题 区分题
2010_退役省自主命题 (2010·文)

20.(本小题满分 14 分)
已知函数 $f(x)$ 对任意实数 $x$ 均有 $f(x)=k f(x+2)$ ,其中 $k$ 常数为负数,且 $f(x)$ 在区间 $[0,2]$ 上有表达式 $f(x)=x(x-2)$
(1)求 $f(-1), f(2.5)$ 的值;
(2)写出 $f(x)$ 在 $[-3,3]$ 上的表达式,并讨论函数 $f(x)$ 在 $[-3,3]$ 上!单调性
(3)求出 $f(x)$ 在 $[-3,3]$ 上的最小值与最大值,并求出相应的自变:

的取值.

完整解析 · 逐步详解

解:由于 $f(x)=k f(x+2)=k^{2} f(x+4)$
当 $k^{2}<1$ 时,则有 $f(x)=k f(x+2)=k^{2} f(x+4)$
①$f(-1)=k f(1)=-k, f(2.5)=f(0.5+2)=\frac{f(0.5)}{k}=-\frac{3}{4 k}$
(2)当 $2 \leq x \leq 3$ 时, $0 \leq x-2 \leq 1$

$$ f(x)=\frac{f(x-2)}{k}=\frac{(x-2)(x-4)}{k}(2 \leq x \leq 3) $$

当 $-2 \leq x \leq 0$ 时, $0 \leq x+2 \leq 2$

$$ f(x)=k f(x+2)=k x(x+2)(-2 \leq x \leq 0) $$

当 $-3 \leq x \leq-2$ 时,$-1 \leq x+2 \leq 0$

$$ f(x)=k f(x+2)=k \cdot k(x+2)(x+4)=k^{2}(x+2)(x+4)(-3 \leq x \leq-2) $$

$\mathrm{f}(\mathrm{x})=\left\{\begin{array}{l}k^{2}(x+2)(x+4),(-3 \leq x \leq-2) \\ k x(x+2)(-2 \leq x \leq 0) \\ x(x-2)(0 \leq x \leq 2) \\ \frac{(x-2)(x-4)}{k}(2 \leq x \leq 3)\end{array}\right.$
由于 $k$ 为负数,易画出 $f(x)$ 在 $[-3,3]$ 的图形。
由图形可知:$[-3,-1]$ 为单调增区间;

## $[-1,1]$ 为单减减区间;

## [1,3]为单调增区间

③由(2)可知,
$f(x)$ 的最小值出自于 $f(-3)=-k^{2}, f(1)=-1$
$f(x)$ 的最大值出自于 $f(-1)=-k, f(3)=-\frac{1}{k}$
A.当 $-1-1,-k<-\frac{1}{k}$
此时:$f(x)_{\max }=f(3)=-\frac{1}{k}, f(x)_{\min }=f(1)=-1$
B.当 $k=-1$ 时 $-k^{2}=-1,-k=-\frac{1}{k}$
此时:$f(x)_{\text {max }}=f(3)=f(-1)=1, f(x)_{\text {min }}=f(1)=f(-3)=-1$
C.当 $k<-1$ 时 $-k^{2}<-1,-k>-\frac{1}{k}$
此时:$f(x)_{\text {max }}=f(-1)=-k, f(x)_{\text {min }}=f(-3)=-k^{2}$

✅ 来源:2010年 · ?? · 2010_退役省自主命题 (2010·文) · 第 18 题 · 本题已通过人工审核与系统自动校验

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