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高中数学破题致胜微方法函数的周期性:抽象函数周期的求法 递推法 含答案

高中阶段,经常讨论抽象函数,即只关注函数的性质。

今天我们介绍利用递推法来求抽象函数的周期,同学们可以类比数列中相应的方法,深入理解,灵活应用。

我们知道在数列中,有许多递推关系,比如1n n a a d +-=,说明它是一个等差数列。

如果我们再得知1a 的值,则可推导出数列的通项公式。

相似地,我们通过例题来看递推法求抽象函数的周期。

先看例题
例:已知函数()()f x x R ∈满足:(1)()(2)f x f x f x +=++,证明f (x )是周期函数 证明(1)()(2)f x f x f x +=++Q
令x =x +1,再次使用递推式
(2)(1)(3)f x f x f x ∴+=+++
两式联立可得:
()(3),f x f x =-+再令x =x +3,可知(3)(6)f x f x +=-+
所以(6)()f x f x +=
注意:当题中给定的已知条件可以递推时,多次递推可使问题获解。

回忆:
()()f x a f x +=-
1()()
f x a f x +=
1()()
f x a f x +=- 都可以整理为:()=()f x f x T +的形式
之前我们介绍过上述两类函数是周期函数,当递推式转化为如下形式时,可以判定原函数为周期函数。

练:已知定义在R 上的函数f (x )满足11()()
1)(f x f x f x ++=
-,则f (x )必有一周期为() A.2 B.3 C.4 D.5 解:令x =x +1,再次使用递推式
1(1)(2)1(1)
f x f x f x +++=-+ 将原递推式代入上式:
1()11(1)1()(2)1()1(1)11()f x f x f x f x f x f x f x +
+
++-+==+
-+-- 整理得到1(2)()
f x f x +=-,根据上面复习的公式,直接可以得到 (4)()f x f x +=
即原函数是周期函数,且周期为T =4
注意:本题不必去计算(3)f x +的值,可以直接根据周期函数的特点,选取合理的公式进行计算,降低运算量。

总结:
1.根据递推公式求函数周期,往往需要根据条件多次递推,解决问题。

2.要熟练掌握周期函数的特性,将递推式合理的进行转化。

3.注意得出周期函数的三个关键等式,合理运用,降低运算量。

练习:
1.已知函数()()f x x R ∈满足(1)()(2)f x f x f x +=++,且()() 11,22010f f ==,则()()()()1232009f f f f +++⋯+=
2.设f (x )是定义在R 上的函数,且对任意x ∈R
,都有1(1)2
f x +=+1
(1)2f -=,求f (2005)的值
答案:
1.(6)(),f x f x +=
()()()()()()()()()()200963345,
12320091234532009
f f f f f f f f f f =⨯++++⋯+=++++==
2.
解:1
(2)2f x +=
=12+
1
2=+
1
1
|()|22f x =+-
又1
1
()[(1)1]22f x f x =-+= 所以1
1
(2)[()]()22f x f x f x +=+-= ()()()()()()1234560f f f f f f +++++=
所以f(x)是以2为周期的周期函数
所以
1 (2005)(210031)(1)
2 f f f
=⨯-=-=。

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