定义在R上的函数f(x)满足f(x+2)=f(x),当x∈[0,2]时,f(x)=(1/2)|x−m| (1)求m的值; (2)设g(x)=log2x,证明:方程f(x)=g(x)只有一个实数解.
问题描述:
定义在R上的函数f(x)满足f(x+2)=f(x),当x∈[0,2]时,f(x)=(
)|x−m|1 2
(1)求m的值;
(2)设g(x)=log2x,证明:方程f(x)=g(x)只有一个实数解.
答
(1)由x∈[0,2]时,f(x+2)=f(x)有f(2)=f(0)
得|2-m|=|m|
∴m=1
(2)证明:由(1)得f(x)=(
)|x−1|1 2
当x∈[0,2]时,f(x)∈[
,1]1 2
又f(x)是周期为2的周期函数,故f(x)的值域为[
,1]1 2
当x>2时,g(x)>1>f(x),故此时方程无解;
当x=2时,f(x)≠g(x),方程无解
当1<x<2时,记F(x)=f(x)-g(x)=(
)x−1−log2x,1 2
F(1)•F(2)=-
<0,且F(x)单调递减,所以函数F(x)在x∈(1,2)内有唯一零点1 2
即方程f(x)=g(x)在x∈(1,2)上有唯一解;
当0<x≤1时,g(x)≤0<f(x),此时方程无解.
综上可知,方程f(x)=g(x)只有一个实数解.