解答题已知函数φ(x)=5x2+5x+1(x∈R),函数y=f(x)的图象与φ(x)的

发布时间:2020-07-09 08:38:37

解答题已知函数φ(x)=5x2+5x+1(x∈R),函数y=f(x)的图象与φ(x)的图象关于点(0,)中心对称.
(1)求函数y=f(x)的解析式;
(2)如果g1(x)=f(x),gn(x)=f[gn-1(x)](n∈N,n≥2),试求出使g2(x)<0成立的x取值范围;
(3)是否存在区间E,使E∩{x|f(x)<0}=?对于区间内的任意实数x,只要n∈N且n≥2时,都有gn(x)<0恒成立?

网友回答

(本小题满分13分)
解:(1)∵函数y=f(x)的图象与φ(x)的图象关于点(0,)中心对称
∴f(x)=1-φ(-x)=1-(5x2-5x+1)=5x-5x2
(2)由g2(x)=5g1(x)-5g12(x)<0解得g1(x)<0或g1(x)>1
即5x-5x2<0或5x-5x2>1
解得x<0或x>1或<x<
(3)由{x|f(x)<0}={x|x<0或x>1},
又(,)∩{x|x<0或x>1}=?,,
当x∈(,)时,g2(x)<0,g3(x)=5g2(x)-5g22(x)<0,
∴对于n=2,3时,E?(,),命题成立.
以下用数学归纳法证明E?(,),对n∈N,且n≥2时,都有gn(x)<0成立
假设n=k(k≥2,k∈N)时命题成立,即gk(x)<0,
那么gk+1(x)=f[gk(x)]=5gk(x)-5gk2(x)<0即n=k+1时,命题也成立.
∴存在满足条件的区间E?(,).解析分析:(1)根据函数y=f(x)的图象与φ(x)的图象关于点(0,)中心对称可得f(x)=1-φ(-x),可求出所求;(2)由g2(x)=5g1(x)-5g12(x)<0求出g1(x)的范围,然后可求出x的取值范围;(3)根据(,)∩{x|f(x)<0}=?,验证n=2,3是否成立,然后利用数学归纳法进行证明即可.点评:本题主要考查了函数的对称性,以及不等式的解法和数学归纳法的应用,同时考查了运算求解的能力,属于中档题.
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