一道上海高考函數好題共賞析,單調性、週期性、分段函數一網打盡

暱稱為“王劍波”的讀者朋友發來一道函數題,如下.



設f(x)、g(x)、h(x)是定義域為R的三個函數,對於命題:(1)若f(x)+g(x)、f(x)+h(x)、g(x)+h(x)均為增函數,則f(x)、g(x)、h(x)中至少有一個增函數;(2)若f(x)+g(x)、f(x)+h(x)、g(x)+h(x)均是以T為週期的函數,則f(x)、g(x)、h(x)均是以T為週期的函數,下列判斷正確的是()


A.(1)和(2)均為真命題

B.(1)和(2)均為假命題

C.(1)為真命題,(2)為假命題

D.(1)為假命題,(2)為真命題


這是一道上海的高考真題,對函數性質的考察十分深入.


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1

否定命題,請舉反例


首先要明白一點——增函數的反面並不是減函數.


增函數的反面包括很多,可能有常函數、減函數、不單調函數等.


於是,我們嘗試舉反例來否定它.

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通常,舉分段函數的例子來否定單調性命題,往往有奇效.


既然舉反例,那麼例子應該有這樣的特徵——f(x)+g(x)、f(x)+h(x)、g(x)+h(x)均為增函數,且f(x)、g(x)、h(x)都不是增函數.


經過一番摸索,舉反例如下:


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分段函數常用於舉反例

顯然,f(x),g(x),h(x)都不是增函數.


但f(x)+g(x),f(x)+h(x),g(x)+h(x)均是增函數.


2

肯定命題,嚴格證明

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第(2)個命題用週期的定義就可以證明.



根據週期定義,有:

f(x)+g(x)=f(x+T)+g(x+T) (1)

f(x)+h(x)=f(x+T)+h(x+T) (2)

g(x)+h(x)=g(x+T)+h(x+T) (3)


(1)+(2)-(3)得:2f(x)=2f(x+T),即f(x)=f(x+T).


所以f(x)是以T為週期的函數.同理g(x),h(x)也是以T為週期的函數.


這就是我們解決命題判斷類問題的思路:否定的舉反例,肯定的要證明.


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