Question

【題目】已知集合M是滿足下列性質(zhì)的函數(shù)的全體：在定義域內(nèi)存在，使得成立.

（1）函數(shù)是否屬于集合M？說(shuō)明理由；

（2）設(shè)函數(shù)，求的取值范圍；

（3）已知函數(shù)圖象與函數(shù)的圖象有交點(diǎn)，根據(jù)該結(jié)論證明：函數(shù).

Answer 1

【答案】（1）見解析；（2）；（3）見解析.

【解析】

（1）集合M中元素的性質(zhì)，即有f（x0+1）=f（x0）+f（1）成立，代入函數(shù)解析式列出方程，進(jìn)行求解，若無(wú)解則此函數(shù)不是M的元素，若有解則此函數(shù)是M的元素；
（2）根據(jù)f（x0+1）=f（x0）+f（1）和對(duì)數(shù)的運(yùn)算，求出關(guān)于a的方程，再根據(jù)方程有解的條件求出a的取值范圍，當(dāng)二次項(xiàng)的系數(shù)含有參數(shù)時(shí)，考慮是否為零的情況；
（3）利用f（x0+1）=f（x0）+f（1）和f（x）=2x+x2∈M，整理出關(guān)于x0的式子，利用y=2x圖象與函數(shù)y=-x的圖象有交點(diǎn)，即對(duì)應(yīng)方程有根，與求出的式子進(jìn)行比較和證明．

（1）若f（x）=∈M，在定義域內(nèi)存在x0，

則+1=0，

∵方程x02+x0+1=0無(wú)解，

∴f（x）=M；

（2）由題意得，f（x）=lg∈M，

∴lg+2ax+2（a﹣1）=0，

當(dāng)a=2時(shí)，x=﹣；

當(dāng)a≠2時(shí)，顯然a>0,又由△≥0，得a2﹣6a+4≤0，a∈．

綜上，所求的；

（3）∵函數(shù)f（x）=2x+x2∈M，

∴﹣3

=，

∵函數(shù)y=2x圖象與函數(shù)y=﹣x的圖象有交點(diǎn)，設(shè)交點(diǎn)的橫坐標(biāo)為a，

則，其中x0=a+1

∴f（x0+1）=f（x0）+f（1），即f（x）=2x+x2∈M．