设f(x)是定义域在R上以2为周期的函数,对于k∈Z用IK表示区间(2k-1,2k+1],当x∈I(0)时f(x)=根号下1-x²1.求f(x)在Ik上的解析式2.若对于正整数k,f(x)=ax在Ik上有两个不相等的实数根,求a的取值范围(Ik中K为下标,I0中零为下标)

问题描述:

设f(x)是定义域在R上以2为周期的函数,对于k∈Z用IK表示区间(2k-1,2k+1],当x∈I(0)时f(x)=根号下1-x²
1.求f(x)在Ik上的解析式
2.若对于正整数k,f(x)=ax在Ik上有两个不相等的实数根,求a的取值范围
(Ik中K为下标,I0中零为下标)

(1)f(x)是定义域在R上以2为周期的函数
因为f(x)=√(1-x²)   x∈I(0)=(-1,1】
区间差=1-(-1)=2  恰好为1个周期
所以对于在k∈Z用IK表示区间(2k-1,2k+1]内
(2k-1,2k+1]与(-1,1】相差2k周期
所以可的f(x)=√(1-(x-2k)²)
(2)分别作出IK的周期图像和ax图像,如图所示
k为正整数  所以x≥2*1-1=1
因为f(x)=ax在Ik上有两个不相等的实数根
所以根据图像ax在a1x和a2x之间
即a1<a<a2
第一个区间为(1,3】
此时方程f(x)=√(1-(x-2)²)与y=a2x相切
即√(1-(x-2)²)=a2x有一解
(a2²+1)x²-4x+3=0
△=16-12(a2²+1)=0
a2=±√3/3
由图得a2=√3/3
第二区间(3,5】与a1x相切
此时方程f(x)=√(1-(x-4)²)
即√(1-(x-4)²)=a1x有一解
(a1²+1)x²-8x+15=0
△=64-60(a1²+1)=0
a1=√15/15
a1<a<a2
即√15/15<a<√3/3