,定义f(x)的第k阶阶梯函数
,其中k∈N*,f(x)的各阶梯函数图象的最高点Pk(ak,bk).(1)直接写出不等式f(x)≤x的解;
(2)求证:所有的点Pk在某条直线L上.在线课程解:(1)当x∈[0,
)时,f(x)=x+
>x,故不等式f(x)≤x无解;x∈[
,1]时,f(x)=2(1-x)≤x,解得x∈
故不等式f(x)≤x的解为
------------------(4分)(2)∵
,k∈N*-------------------(6分)第一段函数是增函数,第二段是减函数
∴f(x)的第k阶阶梯函数图象的最高点为
,-------------------(7分)第k+1阶阶梯函数图象的最高点为

所以过PkPk+1这两点的直线的斜率为
.------------------(8分)同理可得过Pk+1Pk+2这两点的直线的斜率也为
.所以f(x)的各阶阶梯函数图象的最高点共线.
直线方程为
即2x+4y-5=0-------------(12分)分析:(1)按分段函数分段标准讨论x,然后解不等式f(x)≤x即可;
(2)先求出函数fk(x)的解析式,然后研究函数fk(x)的单调性,从而得到f(x)的第k阶阶梯函数图象的最高点Pk的坐标,然后求出过PkPk+1这两点的直线的斜率和过Pk+1Pk+2这两点的直线的斜率,可证得所有的点Pk在某条直线L上.
点评:本题主要考查了分段函数的性质,以及函数的单调性和最值,同时考查了分类讨论的数学思想和运算求解的能力,属于中档题.