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一试训练题
F3填空题函数综合
函数 f:R→R 满足 f(0)=1013,且对任意 x∈R 均有 f(x+5)−f(x)≤3(x+3),f(x+15)−f(x)≥9(x+8)。则 2026f(2025) 的值为 。
作答
分数写 a/b,根号写 √ 或 sqrt,π 写 pi 也可以。
标准答案:608
解析
提示
把长步长的增量拆成三段短步长增量,先比较两侧给出的总界是否相同。
思路
若总差额为零且每段差额非负,就能迫使每段取等;之后只沿要求的等距输入序列累加,不必求出全实轴上的函数。
解答
把短步长上界分别用于 x,x+5,x+10,相加得
f(x+15)−f(x)≤3(x+3)+3(x+8)+3(x+13)=9(x+8).
这与已知的长步长下界重合,所以等号成立。定义 D(t)=3(t+3)−[f(t+5)−f(t)]≥0,于是 D(x)+D(x+5)+D(x+10)=0,三个非负数都为0,特别有
f(x+5)−f(x)=3(x+3)(x∈R).
因 2025=5⋅405,沿 x=0,5,…,2020 累加,
f(2025)=1013+j=0∑404(15j+9)=1013+152404⋅405+9⋅405=1231808=2026⋅608.
所以所求为 608。
复核
函数 f(x)=3x2/10+3x/10+1013 能使两条增量条件同时取等,证明条件并不矛盾;在2025处也给出相同结果。事实上还可加一个在0为零的5周期函数,所有条件不变,因此只能说所需网格上的值被确定,不能声称全实轴函数唯一。
方法总结
两个尺度的增量上下界完全吻合时,应先写出各段非负差额,利用和为零逐段迫等。指定网格上的递推可以唯一确定所问值,却未必唯一决定整个函数;不要把离散确定性扩大成全域解析式。
为什么评为 F3(会透露解法方向)
识别两种步长的可加性,并从总和取等推出每项取等。
用到的方法(会透露解法方向)
核心工具:裂项相消
专题卡:函数接近一个标准函数:减去它,再证明差只能是 0