题目
Problem
Figure 1 shows a sketch of part of the graph with equation y=f(x), where
f(x)=∣3x−13∣+5x∈R
The vertex of the graph is at point P, as shown in Figure 1.
(a) State the coordinates of P.
(2)
(b) (i) State the range of f.
(ii) Find the value of ff(4)
(2)
(c) Solve, using algebra and showing your working,
16−2x>∣3x−13∣+5
(4)
The graph with equation y=f(x) is transformed onto the graph with equation y=af(x+b).
The vertex of the graph with equation y=af(x+b) is (4,20).
Given that a and b are constants,
(d) find the value of a and the value of b.
(2)
题目中文翻译
图 1 给出了图像 y=f(x) 的一部分,其中
f(x)=∣3x−13∣+5x∈R
图中的点 P 是图像的顶点。
(a) 写出点 P 的坐标。
(b) (i) 写出 f 的值域。
(ii) 求 ff(4) 的值。
(c) 用代数方法并写出过程,解不等式
16−2x>∣3x−13∣+5
图像 y=f(x) 经变换得到图像 y=af(x+b)。
已知图像 y=af(x+b) 的顶点是 (4,20)。
设 a、b 为常数,
(d) 求 a 与 b 的值。
解答
(a)
解法一
思路
展开
绝对值函数在绝对值内部等于零时取得顶点。先求横坐标,再代回函数求纵坐标。
答题过程
展开
At the vertex,
3x−13=0,
so
x=313.
Also,
f(313)=13−13+5=5.
Therefore
P=(313,5).
(b)(i)
解法一
思路
展开
绝对值部分恒为非负数,因此函数的最小值为 5。
答题过程
展开
Since
∣3x−13∣≥0,
we have
f(x)=∣3x−13∣+5≥5.
Hence the range is
f(x)≥5.
(b)(ii)
解法一
思路
展开
复合函数 ff(4) 表示先算 f(4),再把结果代入 f。
答题过程
展开
First,
f(4)=∣12−13∣+5=6.
Therefore
ff(4)===f(6)∣18−13∣+510.
Hence
ff(4)=10.
(c)
解法一
思路
展开
把常数移到左边后,利用 ∣A∣<B 等价于 −B<A<B。最后分别解两个不等式并取交集。
答题过程
展开
We need to solve
16−2x>∣3x−13∣+5.
Therefore
∣3x−13∣<11−2x.
This requires 11−2x>0. Using the definition of an absolute-value inequality,
−(11−2x)<3x−13<11−2x.
The left-hand inequality gives
−11+2x<x>3x−132,
while the right-hand inequality gives
3x−13<x<11−2x524.
Both bounds also satisfy 11−2x>0. Hence
2<x<524.
解法二
思路
展开
官方评分资料也允许在确认右边为正后,对不等式两边平方,化为二次不等式并用根的位置判断符号。
答题过程
展开
From
∣3x−13∣<11−2x,
we first require
11−2x>0,
so x<211. We may then square both sides:
(3x−13)2<(11−2x)2.
Expanding and simplifying,
9x2−78x+169<5x2−34x+48<(5x−24)(x−2)<4x2−44x+12100.
The quadratic is negative between its roots, so
2<x<524.
This interval satisfies x<211. Therefore
2<x<524.
(d)
解法一
思路
展开
先跟踪顶点的平移得到 b,再利用纵向伸缩后的顶点高度求 a。
答题过程
展开
The vertex of y=f(x) is
(313,5).
For y=af(x+b), the vertex has x-coordinate 4, so
4+b=313.
Hence
b=31.
The new vertex has y-coordinate 20, so
5a=20,
and therefore
a=4.
Thus
a=4,b=31.