取整函数Word
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.一、取整函数的性质
⑴函数y=[x]的定义域为R ,值域Z ; ⑵若n ∈Z ,当n ≤x<n+1时,[x]=n; ⑶当x 1<x 2时,恒有[x 1]≤[x 2]; ⑷x-1<[x]≤x<[x]+1;
⑸若n ∈Z ,则[n+x]=n+[x],由这一性质可知f (x )=[x]是最小正周期为1的周期函数.
二、取整函数在求值中的应用
1.求值;[log 21]+[log 22]+[log 23]+[log 24]+...+[log 250] 解析:由取整函数的性质⑵可得,当2n ≤x<2n+1(n ∈Z)时,[x]=n,
所以[log 21]+[log 22]+[log 23]+[log 24]+...+[log 250]=0+2×1+4×2+8×3+16×4+5×(50-31)=243
2.由数[1/100],[4/100],[9/100],[16/100]......[10000/100]〕组成集合A ,求集合A 中的元素的个数。
解析:设f (n )=1002n ,则f (n+1)-f (n )=100
12+n ,
当n ≥50时f (n+1)-f (n )>1
所以[100502],[100
512],...,[
1001002
]是51个互不相等的数
当1≤n ≤49时f (n+1)-f (n )<1,且[f (1)]=0,[f (49)]=[24.01]=24 所以1≤n ≤49时0≤[f (n )]≤24且能取到该范围内的任一个整数 所以集合A 中的元素的个数为51+25=76.
点评:根据取整函数定义恰当进行分类,是解决以上两题的关键. 3、求sin1sin 2sin3sin 4sin5++++⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦⎣⎦的值.
解析:sin1、sin 2、sin3(0,1)∈,sin 4、sin5(1,0)∈- 三、取整函数在函数的应用
.4、定义f (x )=x-[x],则以下结论正确的是() A.f (3)=1.B.方程f (x )=0.5有且仅有一个实根 C.f (x )是周期函数D.f (x )是增函数.
解析:因为x ∈Z 时f (x )=0,所以排除A 、D ,又f (0.5)=f (1.5)=0.5,排除B.选C. 点评:该题以取整函数为载体,综合考查函数的有关性质,试题新颖灵活. 5.用[x ]表示不超过x 的最大整数,如[1.8]=1.对于下面关于函数
2()([])f x x x =-的四个命题:
①函数()y f x =的定义域为R ,值域为[0,1]; ②函数()y f x =的图象关于y 轴对称; ③函数()y f x =是周期函数,最小正周期为1; ④函数
()y f x =在(0,1)上是增函数.
其中正确命题的序号是.(写出所有正确命题的序号) 答案:③④
7.已知f (x )=x[x]的定义域为[0,3],求f (x )的值域.
解析:⑴当0≤x<1时[x]=0,f (x )=0;
⑵当1≤x<2时[x]=1,f (x )=x,此时1≤f (x)<2; ⑶当2≤x<3时[x]=2,f (x )=2x,此时4≤f (x )<6; ⑷当x=3时[x]=3,此时f (x )=9
.综上所述,f (x )的值域为{y|y=0或1≤y<2或4≤y<6或y=9}. 点评:根据n ≤x<n+1(n ∈Z)时[x]=n 合理进行分类,是解决本题的关键. 8.设f (x )=
x x 212+-2
1,则[f (x )]+[f (-x )]的值域为_
解析:f (-x )=x x --+212-21=121+x -21=
x
x x 21221+-+)(-21=21-x x
212+=-f (x ).又0<
x
x
212+<1,
所以-
21<f (x )<21. 当-2
1
<f (x )<0时[f (x )]+[f (-x )]=-1+0=-1.
当0<f (x )<1时,[f (x )]+[f (-x )]=0+(-1)=-1. 当f (x )=0时[f (x )]+[f (-x )]=0.
综上所述,函数[f (x )]+[f (-x )]的值域为{-1、0}.
点评:本题以取整函数为载体,考查函数值域的求法及函数奇偶性的判定,内容基础,考查方式灵活. 9.对于给定的*
N n ∈,定义),1[,)
1][()1()
1][()1(+∞∈+--+--=
x x x x x x n n n C x
n
,当)3,23[∈x 时,函数
x C 8的值域是
A .]28,316[
B.)56,316[
C.]56,28[)3
28,4( D.]28,328
(]316,4( 解:当223<≤x 时,1][=x ,x C x
88=]3
16,
4(∈,当32<≤x 时,2][=x , ]28,3
28
()1(568∈-=
x x C x ,于是答D.
10.某学校要召开学生代表大会,规定各班每10人推选一名代表,当各班人数除以10的余数大于6时再
增选一名代表,那么,各班可推选代表人数y 与该班人数x 之间的函数关系用取整函数[]([]
y x x =表示不大于x 的最大整数)可以表示为 (B )
A .
[]10
x y =
B .
3
[
]10
x y += C .
4
[
]10
x y += D .
5
[
]10
x y +=
11.定义:若[x]表示不超过x 的最大整数,则称函数y=[x]为“下取整”函数;若(x )表示表示不小于x 的最小整数,则称函数y=(x )为“上取整”函数,例如[1.5]=1,(―2.3)=―2,,(2.9)=3. 试用适当的符号表示如下的函数关系式:
某商场举办周年庆酬宾活动,活动规定:顾客当天在同一柜台购物,每满300元可少付100元,若顾客当天在该柜台购物价值x 元,而他实际付款是y 元,试建立y 关于x 的函数关系式。
一顾客拿着某超市的足够多的面值是20元的抵押劵去购物,超市规定使用抵押劵时不找零,该顾客功挑选了价值为x 元的物品,全部用抵押劵支付,共付了y 张,试建立y 关于x 的函数表达式。
解
0,300100>⎥⎦
⎤
⎢⎣⎡⋅-=x x x y ,0,20>⎪⎭⎫ ⎝⎛=x x y . 12.已知函数
1)3()(2+-+=x m mx x f 的图像与x 轴的交点至少有一个在原点的右边.
(1)求实数m 的范围; (2)令t=―m+2,求
⎥⎦
⎤
⎢⎣⎡t 1的值; (3)对于(2)中的t ,求函数11][1][1
)(+⎥⎦
⎤⎢⎣⎡++⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=
t t t t t
t t g 的值域。
解(1)1≤m
;(2)因为t=―m+21≥,所以⎥⎦
⎤
⎢⎣⎡t 1=0或1;
(3)当1=t
时,⎥⎦
⎤
⎢⎣⎡t 1=1,21)1(=g ;
当1>t 时,⎥⎦
⎤⎢⎣⎡t 1=0,这时1][1
)(++
=t t t t g ,
(ⅰ)当21<<t
时,4
5
)(1<
<t g , (ⅱ)当1+<≤n t n ,*
,2N n n ∈≥时,))1(1
)1(,)1(1[)(2
22+++++∈n n n n n t g ,
因为31
211111)1(122+-+--=+--=++n n n n n n n n 对*
,2N n n ∈≥是递增的,当n=2时取最小值是
65,而2
22)1(11)1(1)1(++=+++n n n 对*
,2N n n ∈≥是递减的,当n=2时取最大值是
9
10
, 当n=2时))1(1)1(,)1(1[222+++++n n n n n 是)910,65[,亦即)910,65[是所有区间))
1(1
)1(,)1(1[222+++++n n n n n 的
并集,即2≥t
时,)(t g 的值域是)910,65[,联系当21<<t 时,4
5)(1<<t g 及t=1时21
)1(=g ,
得)(t g 的值域是}2
1
{)45,65[ 。
13.R x ∈,令]3[)(1x x a =,
]3[3)(x x x f -=,进一步令))(()(12x f a x a =,
)))((()(13x f f a x a =,
(1)若27
17=
x
,求)(1x a ,)(2x a ,)(3x a .
(2)若1)(1=x a ,2)(2=x a ,2)(3=x a ,求x 的范围.
解:(1)若27
17
=
x ,则1917)(1=⎥⎦
⎤
⎢⎣⎡=
x a ,98317917]3[3)(=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-=-=x x x f ,
238)(2=⎥⎦⎤⎢⎣⎡=x a ;)](3[)(3))((x f x f x f f -==323838=⎥⎦⎤⎢⎣⎡-,2323)(3=⎥⎦
⎤
⎢⎣⎡⋅=x a .
(2)若
1)(1=x a ,则231<≤x ,即3
2
31<≤x ……………………
13]3[3)(-=-=x x x x f ,]39[)(2-=x x a ,令]39[)(2-=x x a =2,
得:3392<-≤x ,这样:
3
2
95<≤x ………………………… 59]39[39)](3[)(3))((-=---=-=x x x x f x f x f f ,
)))((()(13x f f a x a ==]1527[-x ,令2)(3=x a ,得:315272<-≤x 这样:32
2717<≤x ………………………………………………… 由、、得:3
22717<≤x . 14.设函数
,0
),1(0],[)(⎩⎨⎧<+≥-=x x f x x x x f 其中][x 表示不超过x 的最大整数,如]2,1[-=-2,]2.1[=1,
]1[=1,若直线y=)0(>+k k kx 与函数y=)(x f 的图象恰有三个不同的交点,则k 的取值范围是D
A .]3
1,41(
B .]41,0(
C .]31,41[
D .)31,41[
四、不等式中的取整函数问题
15.不等式2[x]2-[x]-3≥0的解集为_.
解析:该不等式可看作关于[x]的一元二次不等式,解得[x]≥1或[x]≤-2
3
,所以x ≥1或x<-1不等式2[x]2-[x]-3≥0的解集为{x|x ≥1或x<-1}.
点评:由[x]≤-2
3
及[x]∈Z 得到[x]≤-2,再根据n ≤x<n+1(n ∈Z)时[x]=n ,得到x<-1,这一步如不细心很容易出错.
16.如果对于任意实数x ,[]x 表示不超过x 的最大整数.例如[]3.273=,[]0.60=.那么“[][]
x y =是“
1x y -<”的(A)
(A )充分而不必要条件(B )必要而不充分条件 (C )充分必要条件?(D )既不充分也不必要条件
设[x ]表示不超过x 的最大整数(如[2]=2,[1.3]=1),
17.已知函数
()[]121
2
x f x x ⎡
⎤+⎢⎥⎣⎦=+
()0x ≥,当()1f x <时,实数x 的取值范围是▲.
答案:1|,2x k
x k k N ⎧
⎫
≤<+∈⎨⎬⎩
⎭
五、方程中的取整函数问题 18.方程x 2-[x]-2=0的解集为_.
解析:由[x]≤x 得x 2-x-2≤0,即-1≤x ≤2,又[x]∈Z ,2∈Z ,所以x 2∈Z ,因此x 的可能取值为-1、0、1、
2、3、2,经检验x 取-1、3、2时满足方程.所以方程x 2-[x]-2=0的解集为{-1、3、2}.
19.若a ≥0,则方程[2sinx]=[x]的解集是_
解析:因为[2sinx]∈{0、1、2}且[2sinx]=[x],所以0≤x<3, ⑴当0≤x<1时[x]=0=[2sinx],0≤x<6
π, ⑵1≤x<
2π,[x]=1=[2sinx],1≤x<2π. ⑶当2π≤x<3时[2sinx]=1=[x],2π<x<2.由⑴⑵⑶知方程[2sinx]=[x]的解集是[0,6π)∪[1,2π)∪(2
π,2).
点评:先根据题中所给条件缩小x 的取值范围,再进行求解是解决以上两题的关键. 20.解方程:02]2[4
=--x x
;
解原方程变为:2]2[4+=x x
设t x
=4
,则2][+=t t ,又设
t t f =)(,2][)(+=t t g ,如图,)(t f 与)(t g 在区间(1,4)内有一个交点,令3=t
即34
=x
,得:3log 4=x ,又4=t 得1=x ,于是,方程的两个根是:
3log 4=x 或1=x .
21.解方程
56157
85x x +-⎡⎤=⎢⎥⎣⎦
解:令
()1575x n n Z -=∈,则5715n x +=,带入原方程整理得:103940n n +⎡⎤
=⎢⎥⎣⎦
,由取整函数的
定义有10390140n n +≤
-<,解得:113
3010
n -<≤,则
0,1n n ==。
若0n
=,则715x =
;若1n =,则4
5
x =。
注:本例中方程为
[]u v
=[7]型的,通常运用取整函数的定义和
性质并结合换元法求解。
22.解方程
1142x x +-⎡⎤⎡⎤
=⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦
解:由取整函数的性质,得:111142x x +--<-<,即17x -<<,令1111
,42
x x y y +-==,在同一坐标系中画出二者的图象: 分析两者在区间
()1,7-内的图象,
显然,当()1,1x ∈
-时,104x +⎡⎤=⎢
⎥⎣⎦
而
112x -⎡⎤
=-⎢⎥⎣⎦
,方程不成立;当
[)1,3x ∈时,11042x x +-⎡⎤⎡⎤
==⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦
;当 [)3,5x ∈时,11142x x +-⎡⎤⎡⎤==⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦;当[)5,7x ∈时,114x +⎡⎤=⎢⎥⎣⎦
而122x -⎡⎤=⎢⎥⎣⎦,方程不成立。
综上所述,原方程的解是:{}15x x ≤<。
注:本例为
[][]u v =型方程。
首先由11u v -<-<,求出x 的取值区间。
但此条件为原方程成立的充
分但不必要条件,故还须利用()u f x =和()v g x =的图象进行分析才能得到正确结果。
23.解方程[]3
33x
x -=
解:若1x
≤-,则[]3331210x x x x x -≤-+=+<,原方程不成立;
若10x -<≤,则[]()333331311x x x x -=--=+≤,原方程不成立;
若01x ≤
<,则[]33333033x x x x -=-=<,原方程不成立;
若12x ≤<,则[]3333 1.x x x -=-原方程即为334x =;解得:x =
若2x
≥,则[]3333324x x x x x x x -≥->-=>,原方程不成立;
所以,原方程的解为:x x ⎧⎪=⎨⎪⎩。
注:此题采用的是分区讨论法
24.记号[x]表示不超过x 的最大整数,则方程[][]6)1(log 3
3
-=-x x 的解是
答案:[4,5] 25.将方程3
3[]40x x -⨯-=([]x 表示不超过x 的最大整数)的实数解从小到大排列成12,,,k x x x ,
则3
331
2k x x x +++=
答案:3
3[]4x x =+,当[]0x >时,3323[]4[][]x x x x =+≥≥,
∴3
[]
3[]40x x --≤,1[]4x -≤≤,∵[]0x >,∴0[]4x <≤
由于[]x Z ∈,验证可知[]1x =,此时,x
=[]2x =此时x =当[]0x =时,无解
当[]0x <时,[]{}x x x =
-,由于0{}1x ≤<,故0[]1x x ≤-<
又3
3[]43({})433{}4x
x x x x x =+≥-+=-+
∴33340x x -<
--≤
由3
340x
x --≤得11122
x x --+<
-≤≤
当1x <-时,3334x x -<--不成立;又[]0x <
易得10x -≤
≤,x Z ∈,∴1x =-,0
33312k x x x +++=16
26.设n 为自然数,[x]表示不超过x 的最大整数,解方程: 分析要解此方程,必须先去掉[],由于n 是自然数,所以n 与(n+1)
…,n[x]都是整数,所以x 必是整数.
解根据分析,x 必为整数,即x=[x],所以原方程化为
合并同类项得
故有
所以x=n(n+1)为原方程的解.
六、数列中的取整函数问题
27.某校数学课外小组在坐标纸上,为学校的一块空地设计植树方案如下: 第k 棵树种植在点),(k k k y x P 处,其中11
=x ,11=y ,当2≥k 时,
)]52()51(
[511----+=-k T k T x x k k ,)5
2
()51(1---+=-k T k T y y k k , )(a T 表示非负实数a 的整数部分,例如2)6.2(=T ,0)2.0(=T ,按此方案,第6棵树种植的坐标是
____________,第2008棵树种植的坐标是_________________。
解k x 是1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,1,2,3,4,5,.
k y 是1,1,1,1,1,2,2,2,2,2,3,3,3,3,3,.
第6种植点是(1,2),第2008种植点是(3,402)。
28.已知][log 2n a n =,20082321≥++++n
a
a a a ,求最小的正整数n..
解01
=a ,132==a a ,27654====a a a a ,31598====a a a ,
…,,11
22
1
-===--n a
a n n n a
n
=2,
于是,n
a
a a a 2321++++ =n n n +⋅-++⋅+⋅+⋅-132
2)1(232221 =
n n n ++-22)2(,计算得n 取最小的正整数是9.
29.
][)(x x f =,)3
(n
f a n =,求前3n 项的和n S 3;
解:n S 3=n n n n a a a a a a a a a a a a 313233387654321)()()()(++++++++++++---
=0+3+6+n n +-+)1(3 =
2
)
13(-n n .
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