相关概念
分段函数是一类比较特殊的函数。
给出方式
- 直接给出分段函数;[1]
- 间接给出,需要利用奇偶性求解;[2]
- 间接给出,需要化简完善,有难度的情形;[3]
- 用程序框图给出:[4]
-
用新定义形式给出;
-
用绝对值的形式给出;
研究内容
-
分段函数的定义域、值域、单调性、奇偶性、周期性、对称性等等;
-
常多见两段式分段函数,组成分段函数的两部分多为一次、二次函数,指数函数、对数函数、幂函数等;
常考题型
- 已知分段函数的单调性,求参数的取值范围
分析:由题目可知,(egin{cases} &3-a>0 ① \ &a>1 ②\ &(3-a)7-3leq a^{7-6}③end{cases});即(egin{cases}&a<3 \ &a>1 \ &age cfrac{9}{4}end{cases})
解得:(ain[cfrac{9}{4},3));
反思:1、本题目常犯的错误是缺少第三条的限制;学生常认为函数在两段上分别单调递增,则在整体定义域(R)上一定单调递增,这个认知是错误的。原因是前者是后者的必要不充分条件。
2、防错秘籍:既要保证每段上的单调性,还要保证转折点处的单调性。
考点:数列的单调性,分段函数,数列与分段函数的交汇
分析:由题目可知,(egin{cases} 3-a>0,\ a>1,\ (3-a)7-3<a^{8-6},end{cases}),解得:(ain(2,3))
感悟反思:1、本题目和上例非常类似,但是又不一样,原因是数列是特殊的函数,所以在③中不等式的两端的自变量的取值不一样,而且不能取等号。
2、如果是一般的函数(f(x)),则比较点(A)和点(C)的函数值的大小关系;现在是分段数列,那么我们需要比较的是点(A)和点(B)的函数值的大小关系;
- 已知分段函数的值域,求参数的取值范围
分析:由于(xge 1),(f(x)=2^{x-1}in[1,+infty)),由函数的值域是R ,
则(egin{cases}1-2a>0\(1-2a)cdot 1+3age 1end{cases}),解得(ain[0,cfrac{1}{2}))。
分析:先做出分段函数的第二段,当做第一段时,会考虑斜率(1-a),
当做射线(y=(1-a)x+2a(x<1))的图像时,(1-aleq 0)都不符合题意,只有(1-a>0)才有可能符合题意。
由于要求函数的值域为R,故要求分段函数的两段图像在(y)轴上的射影要占满(y)轴,
然后将其转化为文字语言,即左端函数的最大值必须大于或等于右端函数的最小值,
再转化为数学语言,即((1-a)cdot 1+2age ln1),
即需要满足(egin{cases}1-a>0\(1-a)cdot 1+2age ln1end{cases}),
解得(-1leq a<1);即(ain[-1,1))。
说明:注意三种数学语言的顺利转化。
- 由分段函数方程求解参数的值
解析:分段函数的问题一般都需要分类讨论来处理;
当(a>0)时,(1-a<1,1+a>1),
由(f(1-a)=2(1-a)+a=f(1+a)=-(1+a)-2a),解得(a=-cfrac{3}{2}),不符,舍去;
当(a<0)时,(1-a>1,1+a<1),
由(f(1-a)=-(1-a)-2a=f(1+a)=2(1+a)+a),解得(a=-cfrac{3}{4}),符合;
综上,(a=-cfrac{3}{4}).
解后反思:仿此方法思路,也可以求解分段函数方程。
- 求解分段函数不等式
分析:自行作图,结合分段函数(f(x))的大致图像可知,
(f(x))在(R)上单调递增,故由(f(2-a^2)>f(a)),
可直接脱掉符号(f),得到(2-a^2>a),解得(-2<a<1).
分析:此类题目是求解分段函数不等式,关键是等价转化。
解析:原不等式(Longleftrightarrow egin{cases} &xleq 0 \ &cfrac{1}{2}x+1ge -1 end{cases})或(egin{cases} &x> 0 \ &-(x-1)^2ge -1 end{cases})
解得(egin{cases} & xleq 0 \ &xge -4end{cases})或(egin{cases} &x> 0 \ &0 leq x leq 2end{cases}),
故(xin [-4,2])。
- 由分段函数给出函数的单调性
分析:做出函数的图像,由图像可知,
原不等式等价于(egin{cases}3-x^2ge0\2x<0end{cases})或(egin{cases}3-x^2<0\2x<0\3-x^2>2xend{cases}).
解得(-sqrt{3}leq x<0)或(-3<x<-sqrt{3}),故(-3<x<0),选(B)。
典例剖析
分析:当函数(f(x))在R上单调递增时,则需要每一段单调递增且还要保证转折点处的单调性。
故需要满足(egin{cases}a>0\(a^2-1)>0\acdot 0^2+1ge (a^2-1)cdot e^{acdot 0}end{cases}),
解得(1<aleq sqrt{2});
当函数(f(x))在R上单调递减时,
需要满足(egin{cases}a<0\(a^2-1)>0\acdot 0^2+1leq (a^2-1)cdot e^{acdot 0}end{cases}),
解得(aleq -sqrt{2});
综上所述,(a)的取值范围是((-infty,-sqrt{2}]cup(1,sqrt{2}]);
解后反思:
1、第一种情形,当(a>0)时,为什么必须(a^2-1>0)才能保证函数(y=(a^2-1)e^{ax})的单增性?
当(xge 0),(a>0)时,函数(y=ax)单增,则(y=e^{ax})单增,
此时若要(y=(a^2-1)e^{ax})的单增,则必须(a^2-1>0);
2、第二种情形,当(a<0)时,为什么还是必须(a^2-1>0)才能保证函数(y=(a^2-1)e^{ax})的单减性?
当(xge 0),(a<0)时,函数(y=ax)单减,则(y=e^{ax})单减,
此时若要(y=(a^2-1)e^{ax})的单减,则必须(a^2-1>0);
否则就会单调递增。
分析:第二段单调递增已经保证,只需要第一段单调递增,(1-a>0)
且在断点处满足大小关系即可,此时左端函数的最大值必须小于或等于右端函数的最小值,
即((1-a)cdot 1+2aleq ln1),即图像②和③是满足题意的,
故需要满足(egin{cases}1-a>0\(1-a)cdot 1+2aleq ln1end{cases}),
解得(aleq -1),即(ain (-infty,-1])。
- 分段函数的实际应用[最值]
某工厂某种产品的年固定成本为250万元,每生产(x)千件该产品需要另外投入的生产成本为(G(x))(单位:万元),当年产量不足80千件时,(G(x)=cfrac{1}{3}x^2+10x);当年产量不小于80千件时,(G(x)=51x+cfrac{10000}{x}-1450);已知每件产品的售价为0.05万元。通过市场分析,该工厂生产的产品能全部售完,则该工厂在这一产品的生产中所获年利润的最大值是多少?
分析:本题目的实质是求解分段函数的最大值,但是还有几个难点:其一单位的统一,其二根据常识列出年利润的分段函数,其三在每一段上求最大值,最后比较得到函数在整个定义域上的最大值。其中(“利润=销售量 imes 价格-生产成本-固定成本”)
解析:由题目得到生产成本为(G(x)=egin{cases} cfrac{1}{3}x^2+10x &x<80 \ 51x+cfrac{10000}{x}-1450 &xge 80end{cases}).
每千件的价格为(1000 imes 0.05=50(万元)),
每(x)千件的销售额为(1000 imes 0.05x=50x(万元)),
设年利润函数为(y),
则(y=f(x)=egin{cases} 50x-(cfrac{1}{3}x^2+10x)-250, &x<80 \ 50x-(51x+cfrac{10000}{x}-1450)-250 &xge 80end{cases}).
接下来在每一段上分别求函数的最大值,
当(x<80)时,(f_1(x)= 50x-(cfrac{1}{3}x^2+10x)-250=-cfrac{1}{3}(x-60)^2+950, x<80),
故当(x=60 in (0,80))时,([f_1(x)]_{max}=950(万元))
当(xge 80)时,(f_2(x)= 50x-(51x+cfrac{10000}{x}-1450)-250=1200-(x+cfrac{10000}{x})ge 1200-2 imes 100=1000, xge 80),
故当(x=100 in (80,+infty))时,([f_2(x)]_{max}=1000(万元)>[f_1(x)]_{max}=950(万元)),
故所获年利润的最大值1000万元。
备注:若某一段上的函数为三次多项式函数,可以利用导数求解其最大值;
法1:若能将(f(a))理解成已知函数的(x),
则可以将(f(f(a))leq 2)等价转化为以下的两个不等式组:
(egin{cases}&f(a)<0\&f^2(a)+f(a)leq 2 end{cases})
或者 (egin{cases}&f(a)ge0\&-f^2(a)leq 2 end{cases})
分别解得:(-2leq f(a)<0)或(f(a)ge 0),故(f(a)ge -2);
到此问题转化为已知(f(x)=egin{cases}x^2+x,&x<0\-x^2,&xge 0 end{cases}),(f(a)ge -2),
求实数(a)的取值范围,这就容易多了。
再次转化为(egin{cases}&a<0\&a^2+age -2 end{cases})
或者 (egin{cases}&age0\&-a^2ge -2 end{cases})
分别解得:(a<0)或(0leq aleq sqrt{2}),故实数(a)的取值范围为((-infty,+sqrt{2}])。
解后反思:本题经过两次抽丝剥茧般的处理,第一次的结果得到(f(a)ge -2),
第二次的结果得到(ain (-infty,+sqrt{2}])。
法2:图像法
自行做出函数图像,结合图像可知,
要使得(f(f(a))leq 2),则必须(f(a)ge -2),
这时就转化为分段函数不等式问题了。
(f(a)ge -2)等价于以下两个不等式组:
(egin{cases}&a<0 \&a^2+age -2end{cases})
或者(egin{cases}&age 0 \&-a^2ge -2end{cases})。
解得(a<0)或者(0leq aleq sqrt{2}),故(ain(-infty,sqrt{2}])。
分析:本题目属于求解分段函数方程,可以将(f(x))这个整体视为已知中的(x),则原分段函数方程等价于
第一种情形,(0leq f(x)leq 1)且(f(x)=1);或第二种情形,(f(x)-3=1)且(f(x) otin[0,1]),
其中第一种可化简为(0leq f(x)leq 1),再等价转化为(egin{cases}xin[0,1]\f(x)=1end{cases})或(egin{cases}x otin[0,1]\0leq x-3leq 1end{cases})
解得(0leq xleq 1)或(3leq xleq 4);
第二种可化简为(f(x)=4),再等价转化为(egin{cases}xin[0,1]\1=4end{cases})或(egin{cases}x otin[0,1]\x-3=4end{cases}),解得(x=7);
综上所述,(x)的取值范围是([0,1]cup[3,4]cup{7}),故选(D)。
法1:如果将(f(a))视为一个整体,则结合已知条件可知,必有(f(a)ge 1);
这时题目转化为给定(f(x)=egin{cases}3x-1&x<1 \2^x&xge 1end{cases}),已知(f(a)ge 1),
等价转化为以下两个不等式组:
(egin{cases}&a<1 \&3a-1ge 1end{cases})
或者(egin{cases}&age 1 \&2^age 1end{cases})。
解得(cfrac{2}{3}leq a<1)或者(age 1),
故(ain[cfrac{2}{3},+infty))。
法2:分以下三种情况讨论(想想为什么?):
1、当(a<cfrac{2}{3})时,(f(a)=3a-1<1),
则此时(f(f(a))=3(3a-1)-1=9a-4),(2^{f(a)}=2^{3a-1}),
不满足(f(f(a))=2^{f(a)});验证
2、当(cfrac{2}{3}leq a<1)时,(f(a)=3a-1ge1),
则此时(f(f(a))=2^{3a-1}),(2^{f(a)}=2^{3a-1}),
满足(f(f(a))=2^{f(a)}),故(cfrac{2}{3}leq a<1);
3、当(age 1)时,(f(a)=2^age1),则此时(f(f(a))=2^{2^a}),(2^{f(a)}=2^{2^a}),
满足(f(f(a))=2^{f(a)}),故(age 1);
终上所述,故(ain[cfrac{2}{3},+infty))。
分析:先由奇偶性求得(x>0)时,(f(x)=2x+1),
即得到函数的解析式为(f(x)=egin{cases}2x-1&x<0\0&x=0\2x+1&x>0end{cases}),且已知(f(a)=3),求(a)的值,
等价转化为三个不等式组 (egin{cases}a<0\2a-1=3end{cases}),或(egin{cases}a=0\0=3end{cases}),或(egin{cases}a>0\2a+1=3end{cases}),
解得(a=1)。
分析:本题目先由(f(e)=f(1)),(f(e^2)=f(0)+cfrac{11}{4})解得常数(a=-1,b=2),
到此题目转化为给定分段函数(f(x)=egin{cases}ln^2x-lnx+2&x>0\e^x+cfrac{1}{4}&xleq 0end{cases}),
已知(f(lnx)ge 1),求不等式的解集。
等价转化为两个不等式组:(egin{cases}lnx>0\ln^2(lnx)-ln(lnx)+2ge1end{cases}①)
或(egin{cases}lnxleq 0\e^{lnx}+cfrac{1}{4}ge 1end{cases}②);
解①中的第二个不等式,令(ln(lnx)=t),则不等式变为(t^2-t+1ge 0),
又(t^2-t+1ge 0)恒成立,故(lnx>0)满足此式,
即①的结果是(lnx>0),解得(x>1);
解②得到(cfrac{3}{4}leq x leq 1),
综合以上得到(f(lnx)ge 1)的解集({xmid xge cfrac{3}{4}})。
分析:先分类讨论,去掉绝对值符号,将函数转化为分段函数,
当(xge 0)时,(f(x)=1) ,当(x<0)时,(f(x)=cfrac{x+1}{-x+1}=-1-cfrac{2}{x-1}),
即(f(x)=egin{cases} 1 &xge 0 \ -1-cfrac{2}{x-1} &x<0end{cases}),
自行做出函数图像,课件
则由图可知,原不等式等价于(egin{cases} &x^2-2x< 0 \ &3x-4ge 0end{cases})
或者(egin{cases} &x^2-2x< 3x-4\ &3x-4leq 0end{cases}Longrightarrow) (egin{cases} &0<x< 2 \ &xge cfrac{4}{3} end{cases})
或者(egin{cases} &1<x< 4 \ &xleq cfrac{4}{3}end{cases}),
即(cfrac{4}{3}leq x <2或1<xleq cfrac{4}{3}),综合得到(xin (1,2))。
法1:由题意可知,
由于(f(x)=egin{cases}x+1,&xleq 0\2^x,&x>0end{cases}),
则(f(x-frac{1}{2})=egin{cases}x+frac{1}{2},&xleq frac{1}{2}\2^{x-frac{1}{2}},&x>frac{1}{2}end{cases}),
对不等式分(xleq 0)和(0<xleq cfrac{1}{2})和(x>cfrac{1}{2})三段讨论如下,
当(xleq 0)时,原不等式为(x+1+x+cfrac{1}{2}>1),
解得(x>-cfrac{1}{4}),即(-cfrac{1}{4}<xleq 0);
当(0<xleq cfrac{1}{2})时,原不等式为(2^x+x+cfrac{1}{2}>1),即(2^x>cfrac{1}{2}-x),
此时为超越不等式,需要借助图像求解,做出函数图像,由图像可知,显然成立;
当(x>cfrac{1}{2})时,原不等式为(2^x+2^{x-cfrac{1}{2}}>1),即(2^{x-cfrac{1}{2}}>1-2^x),
此时为超越不等式,需要借助图像求解,做出函数图像,由图像可知,显然成立;
综上可知,(x>-cfrac{1}{4})。
解后反思:代数不等式往往可以用数的方法求解,但超越不等式就不能用常规的方法求解,此时可以考虑从形入手,借助函数的图像求解。
法2:由于(f(x)=egin{cases}x+1,&xleq 0\2^x,&x>0end{cases}),
则(f(x-frac{1}{2})=egin{cases}x+frac{1}{2},&xleq frac{1}{2}\2^{x-frac{1}{2}},&x>frac{1}{2}end{cases}),
故分(xleq 0;0<xleq cfrac{1}{2}、x> cfrac{1}{2})三段做等价转化如下:
(egin{cases}&xleq 0\&x+1+x+frac{1}{2}>1end{cases}(1);)
或者(egin{cases}&0<xleq frac{1}{2}\&2^x+x+frac{1}{2}>1end{cases}(2);)
或者(egin{cases}&x>frac{1}{2}\&2^x+2^{x-frac{1}{2}}>1end{cases}(3);)
解(1)得到(-cfrac{1}{4}<xleq 0);
解(2)得到(0<xleq cfrac{1}{2}),其中求解不等式(2^x>cfrac{1}{2}-x)时需要用到图像,
做出图像可以看到,其解集为(x>x_0(x_0为负)),
故和对应的小前提求交集得到(0<xleq cfrac{1}{2});
解(3)得到(x>cfrac{1}{2}),其中求解(2^x+2^{x-frac{1}{2}}>1)时,
先验证对应的小前提(x>cfrac{1}{2})是否满足不等式,
若满足就不需要解了,若不满足再动手解不等式。
本题验证是满足的。故求交集得到(x>cfrac{1}{2}),
综上所述,原不等式的解集是((-cfrac{1}{4},+infty))。
法3:(简洁解法)待补充
难点:函数图像的交点坐标的求解,原问题转化为(f(x)=1-f(x-cfrac{1}{2})),
则(x+1=1-(x-cfrac{1}{2}+1)),解得(x=-cfrac{1}{4}),
由图像可得不等式的解集为((-cfrac{1}{4},+infty))。
分析:本题目自然是先要求出最大值(M(a)),然后再求其最小值。结合函数(y=x^2-a)的函数图像,先分类如下:
当(aleq 0)时,自己做出函数图像可知最大值(M(a)=|1-a|=1-a),
当(a>0)时,最大值(M(a)=max{a,|1-a|}),
我们再令(a>|1-a|),两边平方,得到(a>cfrac{1}{2}),
即(a>cfrac{1}{2})时,(M(a)=a),
当(0<a<cfrac{1}{2})时,(M(a)=|1-a|=1-a),
将最大值函数(M(a))作以整理
得到分段函数(M(a)=egin{cases}1-a,&aleq cfrac{1}{2}\a,&a>cfrac{1}{2}end{cases}),
接下来求分段函数(M(a))的最小值即可。
利用图像或者单调性都可以得到(M(a)_{min}=cfrac{1}{2}),故选(C).
分析:原不等式等价于以下两个不等式组(egin{cases}x<2\2e^{x-1}>2end{cases})
或者(egin{cases}xge2\log_3;(x^2-1)>2end{cases}),
分别解得(1<x<2)或(x>sqrt{10}),
故解集为((1,2)cup(sqrt{10},+infty))。
分析:此题目的求解关键是理解图像和给定的条件对(forall xin R),(f(x)>f(x-2))恒成立,
其中自变量(x)和(x-2)相隔2个单位且满足(x>x-2),
由(f(x)>f(x-2))可知,符合题目的自变量的取值须差值在2个单位之内。
解:由图像可得(a>0),(f(4a)=a),(f(-4a)=-a),
对(forall xin R),(f(x)>f(x-2))恒成立,
则须满足条件(egin{cases}4a-(-2a)<2\2a-(-4a)<2end{cases}),
解得(a<cfrac{1}{3}),
故正实数(a)的取值范围是((0,cfrac{1}{3}))。
分析:由图像可得(a>0),(f(4a)=a),(f(-4a)=-a),
对(forall xin R),(f(x)>f(x-1))恒成立,
则须满足条件(egin{cases}4a-(-2a)<1\2a-(-4a)<1end{cases}),
解得(a<cfrac{1}{6}),
故正实数(a)的取值范围是((0,cfrac{1}{6}))。
分析:由(a>0,0<phi<cfrac{pi}{2}),则(sinphiin (0,1)),
故(x>x-12asinphi),对(forall xin R),(f(x)>f(x-12asinphi))成立,
则有(4a-(-2a)leq x-(x-12asinphi)=12asinphi),
故(sinphige cfrac{1}{2}),故(phige cfrac{pi}{6}),
故(phi_{min}=cfrac{pi}{6})。
- 和分段函数有关的分离参数的技巧;
如函数(f(x)=egin{cases}x^2+4x,xleq 0\xlnx,x>0end{cases}),(g(x)=kx-1),若方程(f(x)-g(x)=0)在(xin(-2,2))有三个实根,则实数(k)的取值范围是【】
分析:显然(x=0)不是方程(f(x)-g(x)=0)的根,故可变形为(k=cfrac{f(x)+1}{x}),
设(phi(x)=cfrac{f(x)+1}{x}=egin{cases}x+cfrac{1}{x}+4,x<0\cfrac{1}{x}+lnx,x>0end{cases}),即(k=phi(x))在(xin(-2,2))有三个实根,
用导数方法研究函数(phi(x))的单调性,做出其图像;
由图像可得,要使得函数(y=k)与函数(y=phi(x))有三个交点,则(kin (1,ln2sqrt{e})cup(cfrac{3}{2},2))
分析:常规法,针对(a)分类讨论如下,
①当(a>0)时,(-a<0),原不等式等价于(left{egin{array}{l}{a>0}\{log_2a>log_{frac{1}{2}}a}end{array} ight.)
即(left{egin{array}{l}{a>0}\{a>frac{1}{a}}end{array} ight.)
解得(a>1);
②当(a<0)时,(-a>0),原不等式等价于(left{egin{array}{l}{a<0}\{log_{frac{1}{2}}(-a)>log_2(-a)}end{array} ight.)
即(left{egin{array}{l}{a<0}\{cfrac{1}{-a}>-a}end{array} ight.)
解得(-1<a<0);
综上可得,(ain (-1,0)cup(1,+infty))。
分析:当(0<a<1)时,(a+1>1),
则(f(a)=f(a+1))变形为(sqrt{a}=2[(a+1)-1]),即(sqrt{a}=2a),
解得(a=0)(舍去)或(a=cfrac{1}{4});
当(age 1)时,(a+1ge 2),
则(f(a)=f(a+1))变形为(2(a-1)=2[(a+1)-1]),解得(ain varnothing),
综上,(a=cfrac{1}{4}),
故有(f(cfrac{1}{a})=f(4)=2(4-1)=6)
分析:在第一段上,(y=x^2-4ax+2=(x-2a)^2+2-4a^2),
要使得在第一段上单调递减,则必须(2age 1)①;
要使得在第二段上单调递减,必须(0<a<1)②;
同时,在断点处必须满足(1^2-4acdot 1+2ge log_a1),即(3-4age 0)③,
联立①②③,可得(ain [cfrac{1}{2},cfrac{3}{4}])。
分析:要保证第一段函数存在,则(g(x)=x^2+x+a=(x+cfrac{1}{2})^2+a-cfrac{1}{4}),其对称轴为(x=-cfrac{1}{2}),则在([1,+infty))上单调递增,
故(g(x)_{min}=g(1)=1+1+a=2+a),要使函数有意义,则(2+a>0)①;
又第二段函数的最小值要小于或等于第一段的最大值,则(2+aleq 1)②;
由①②可知,则(-2<aleq -1),故选(B)。
【分析】此题的突破口在于如何才会存在唯一的(x)满足条件,结合(f(x))的值域范围或者图象,易知只有在(f(x))的自变量与因变量存在一一对应的关系时,即只有当(f(x)>2)时,才会存在一一对应.
【解答】解:根据(f(x))的函数,我们易得出其值域为(R,)
又∵(f(x)=2x),((x≤0))时,值域为((0,1]);(f(x)=log_2^x),((x>0))时,其值域为(R)
∴可以看出(f(x))在((0,1])上有两个解,
要想(f(f(x))=2a^2t^2+at,)在(tin(1,+∞))上只有唯一的(xin R)满足,
必有(f(f(x))>1) (因为(2a^2t^2+at>0)),
所以:(f(x)>2,)解得:(x>4),
当 (x>4)时,(x)与(f(f(x)))存在一一对应的关系,
∴(2a^2t^2+at>1,t∈(1,+∞),)且(a>0,)
所以有:((2at-1)(at+1)>0,)解得:(t>cfrac{1}{2a})或者(t<-cfrac{1}{a})(舍去),
∴(cfrac{1}{2a} leq 1),∴(age cfrac{1}{2}),故选:(B)
解后反思:本题主要考查了分段函数的应用,本题关键是可以把(2a^2t^2+at)当作是一个数,然后确定数的大小后再把它作为一个关于(t)的函数.
延伸阅读
函数(f(x)=egin{cases}2x+a,&x< 1\-x-2a,&xge 1 end{cases}). ↩︎
已知奇函数(f(x))满足(x>0)时,(f(x)=2^x),则利用奇偶性可知函数(f(x)=left{egin{array}{l}{2^x,x>0}\{0,x=0}\{-2^{-x},x<0}end{array} ight.) ↩︎
已知函数(f(x)=left{egin{array}{l}{2-|x|,xleq 2}\{(x-2)^2,x>2}end{array} ight.,) 记(g(x)=3-f(2-x)),求函数(y=g(x))的解析式。
分析:由(f(x)=left{egin{array}{l}{2-|x|,xleq 2}\{(x-2)^2,x>2}end{array} ight.,)得到
(f(2-x)=left{egin{array}{l}{2-|2-x|,2-xleq 2}\{(2-x-2)^2,2-x>2}end{array} ight.,)
即(f(2-x)=left{egin{array}{l}{2-|2-x|,xge 0}\{x^2,x<0}end{array} ight.,)
再分类讨论去掉绝对值符号得到
(f(2-x)=left{egin{array}{l}{4-x,x>2}\{x,0leq xleq 2}\{x^2,x<0}end{array} ight.,)
故当(x<0)时,(g(x)=3-x^2),
当(0leq xleq 2)时,(g(x)=3-x),(f(x)=2-x),
当(x>2)时,(g(x)=x-1),(f(x)=(x-2)^2),
故函数(g(x)=left{egin{array}{l}{3-x^2,x<0}\{3-x,0leq xleq 2}\{x-1,x>2}end{array} ight.) ↩︎注意以下的程序框图的作用;
其实质是给出分段函数:(f(x)=egin{cases}3-x,&x<-1\x^2,&-1leqslant xleqslant 1\x+1,&x>1end{cases}). ↩︎