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简答题

函数 f(x) 满足 f(x + 4) = f(x),在区间 [-2,2] 上 f'(x) = 1 + |x|,且 f(0) = 1,求 f(9)。

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答案:

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解析:

根据题目给出的条件,函数$f(x)$满足$f(x+4)=f(x)$,这说明函数$f(x)$的周期为$4$。同时题目给出了函数在区间$\lbrack - 2,2\rbrack$上的导数$f’(x)=1+|x|$,这意味着函数在这个区间上是分段线性函数。我们可以根据导数的定义求出函数在每个子区间的表达式,然后利用周期性和已知的函数值来求出$f(9)$。具体过程如下:
1. 在区间$\lbrack - 2,0\rbrack$上,由导数定义可知,函数表达式为$f(x)=x^2+x+C_1$(其中$C_1$为常数)。根据题目给出的初始条件$f(0)=1$,我们可以求得$C_1=0$。因此在这个区间上,函数表达式为$f(x)=x^2+x$。
2. 在区间$\lbrack 0,2\rbrack$上,由导数定义可知,函数表达式为$f(x)=-x^2+x+C_2$(其中$C_2$为常数)。同样根据题目给出的初始条件,我们可以求得$C_2=1$。因此在这个区间上,函数表达式为$f(x)=-x^2+x+1$。
3. 由于函数周期为4,因此有$f(9)=f(9-4*2)=f(1)$。根据第2步求得的函数在区间$\lbrack 0,2\rbrack$上的表达式,我们可以求得$f(1)=-1^2+1+1=2$。所以答案为:$f(9)=2$。

创作类型:
原创

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