三、5.解:利用待定系数法,设f(x)=ax2+bx+c,然后找关于a、b、c的方程组求解,f(x)=.
6.解:(1)设x∈[1,2],则4-x∈[2,3],∵f(x)是偶函数,∴f(x)=f(-x),又因为4是f(x)的周期,∴f(x)=f(-x)=f(4-x)=-2(x-1)2+4.
(2)设x∈[0,1],则2≤x+2≤3,f(x)=f(x+2)=-2(x-1)2+4,又由(1)可知x∈[0,2]时,f(x)=-2(x-1)2+4,设A、B坐标分别为(1-t,0),(1+t,0)(0<t≤1,则|AB|=2t,|AD|=-2t2+4,S矩形=2t(-2t2+4)=4t(2-t2),令S矩=S,∴=2t2(2-t2)·(2-t2)≤()3=,当且仅当2t2=2-t2,即t=时取等号.∴S2≤即S≤,∴Smax=.
7.解:(1)如原题图,当P在AB上运动时,PA=x;当P点在BC上运动时,由Rt△ABD可得PA=;当P点在CD上运动时,由Rt△ADP易得PA=;当P点在DA上运动时,PA=4-x,故f(x)的表达式为:
f(x)=
(2)由于P点在折线ABCD上不同位置时,△ABP的形状各有特征,计算它们的面积也有不同的方法,因此同样必须对P点的位置进行分类求解.
如原题图,当P在线段AB上时,△ABP的面积S=0;当P在BC上时,即1<x≤2时,S△ABP=AB·BP=(x-1);当P在CD上时,即2<x≤3时,S△ABP=·1·1=;当P在DA上时,即3<x≤4时,S△ABP=(4-x).
故g(x)=
8.(1)证明:∵y=f(x)是以5为周期的周期函数,∴f(4)=f(4-5)=f(-1),又y=f(x)(-1≤x≤1)是奇函数,∴f(1)=-f(-1)=-f(4),∴f(1)+f(4)=0.
(2)解:当x∈[1,4]时,由题意,可设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,解得a=2,∴f(x)=2(x-2)2-5(1≤x≤4).
(3)解:∵y=f(x)(-1≤x≤1)是奇函数,∴f(0)=-f(-0),∴f(0)=0,又y=f(x) (0≤x≤1)是一次函数,∴可设f(x)=kx(0≤x≤1),∵f(1)=2(1-2)2-5=-3,又f(1)=k·1=k,∴k=-3.∴当0≤x≤1时,f(x)=-3x,当-1≤x<0时,f(x)=-3x,当4≤x≤6时,-1≤x-5≤1,∴f(x)=f(x-5)=
-3(x-5)=-3x+15,当6<x≤9时,1<x-5≤4,f(x)=f(x-5)=2[(x-5)-2]2-5=2(x-7)2-5.∴f(x)=.
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