例4、已知函數(shù)y=f(x)是定義在R上的周期函數(shù),周期T=5,函數(shù)y=f(x)(-1≤x≤1)是奇函數(shù).又知y=f(x)在[0,1]上是一次函數(shù),在[1,4]上是二次函數(shù),且在x=2時函數(shù)取得最小值-5.
①證明:f(1)+f(4)=0;②求y=f(x),x∈[1,4]的解析式;③求y=f(x)在[4,9]上的解析式.
【答案】
分析:①根據(jù)函數(shù)以5為周期的性質(zhì)知:f(4)=f(4-5)=f(-1),在根據(jù)函數(shù)為奇函數(shù)知f(1)=-f(-1)=-f(4)即證
②根據(jù)二次函數(shù)的特點利用待定系數(shù)法設(shè)出二次函數(shù)的解析式f(x)=a(x-2)
2-5(a>0),將①的結(jié)論代入即可求解
③根據(jù)函數(shù)y=f(x)(-1≤x≤1)是奇函數(shù).知f(0)=0,又知y=f(x)在[0,1]上是一次函數(shù),利用待定系數(shù)法設(shè)函數(shù)解析式為:f(x)=kx(-1≤x≤1)得到函數(shù)y=f(x)=-3x(-1≤x≤1),在利用函數(shù)的周期性即可求解
解答:解:①∵f(x)是以5為周期的周期函數(shù)
∴f(4)=f(4-5)=f(-1)
∵y=f(x)(-1≤x≤1)是奇函數(shù)
∴f(1)=-f(-1)=-f(4)
∴f(1)+f(4)=0.
②當x∈[1,4]時,由題意可設(shè)f(x)=a(x-2)
2-5(a>0)
由f(1)+f(4)=0得a(1-2)
2-5+a(4-2)
2-5=0
∴a=2
∴f(x)=2(x-2)
2-5(1≤x≤4)
③∵y=f(x)(-1≤x≤1)是奇函數(shù)
∴f(0)=0
∵y=f(x)在[0,1]上是一次函數(shù)
∴可設(shè)f(x)=kx(0≤x≤1),而f(1)=2(1-2)
2-5=-3
∴k=-3
∴當0≤x≤1時,f(x)=-3x
從而當-1≤x<0時,f(x)=-f(-x)=-3x
故-1≤x≤1時,f(x)=-3x
∴當4≤x≤6時,有-1≤x-5≤1
∴f(x)=f(x-5)=-3(x-5)=-3x+15
當6<x≤9時,1<x-5≤4,
∴f(x)=f(x-5)=2[(x-5)-2]
2-5=2(x-7)
2-5
∴
點評:本題考查了二次函數(shù)的性質(zhì),函數(shù)的周期性、奇偶性,函數(shù)解析式的求解及常用方法,屬于基礎(chǔ)題.