15.高斯是德国著名的数学家,近代数学奠基者之一,与阿基米德、牛顿并列为世界三大数学家.高斯函数$y=[x]$也常应用于生活、生产的各个领域,高斯函数也叫取整函数,其符号$[x]$表示不超过$x$的最大整数.例如:$[2]=2$,$[3.7]=3$,$[-2.6]=-3$.我们规定函数$y=x-[x]$.
(1)当$x=-3.5$时,函数$y$的值为
(2)在所给的平面直角坐标系中补全函数$y=x-[x](-1≤x<2)$的图象(先填写下表,再描点、连线).


(3)根据作出的函数图象写出函数值$y$的取值范围.
(1)当$x=-3.5$时,函数$y$的值为
0.5
.(2)在所给的平面直角坐标系中补全函数$y=x-[x](-1≤x<2)$的图象(先填写下表,再描点、连线).
(3)根据作出的函数图象写出函数值$y$的取值范围.
答案
15.解:(1)0.5
(2)填表如下:
| $x$ | $-1$ | $-0.6$ | $-0.2$ | $0$ | $0.2$ | $0.6$ | $1$ | $1.2$ | $1.6$ | $1.8$ |
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
| $y$ | $0$ | $0.4$ | $0.8$ | $0$ | $0.2$ | $0.6$ | $0$ | $0.2$ | $0.6$ | $0.8$ |
补全函数图象如下:
(3)由函数图象可得,函数值$y$的取值范围为$0≤ y<1$。
解析
【分析】
本题围绕新定义的取整函数展开,解题思路如下:1. 解决第(1)问时,先明确$[x]$的含义:不超过$x$的最大整数,先求出$x=-3.5$对应的$[x]$的值,再代入$y=x-[x]$计算即可。2. 解决第(2)问时,对表格中每个$x$值,先求出其对应的取整结果$[x]$,再代入公式计算$y$值,随后按照表格数值在坐标系中描点、连线补全图象,注意端点的空心和实心要求。3. 解决第(3)问时,观察补全的函数图象,找到$y$的最大值和最小值边界,即可确定$y$的取值范围。
【解析】
(1) 当$x=-3.5$时,根据取整函数定义,不超过$-3.5$的最大整数是$-4$,即$[-3.5]=-4$,代入函数得:
$y=x-[x]=-3.5-(-4)=0.5$。
(2) 对表格中每个$x$计算对应的$y$值:
①$x=-1$时,$[-1]=-1$,$y=-1-(-1)=0$;
②$x=-0.6$时,$[-0.6]=-1$,$y=-0.6-(-1)=0.4$;
③$x=-0.2$时,$[-0.2]=-1$,$y=-0.2-(-1)=0.8$;
④$x=0$时,$[0]=0$,$y=0-0=0$;
⑤$x=0.2$时,$[0.2]=0$,$y=0.2-0=0.2$;
⑥$x=0.6$时,$[0.6]=0$,$y=0.6-0=0.6$;
⑦$x=1$时,$[1]=1$,$y=1-1=0$;
⑧$x=1.2$时,$[1.2]=1$,$y=1.2-1=0.2$;
⑨$x=1.6$时,$[1.6]=1$,$y=1.6-1=0.6$;
⑩$x=1.8$时,$[1.8]=1$,$y=1.8-1=0.8$。
得到填写后的表格后,按照表格中的点在坐标系中描点,再顺次连线即可补全函数图象。
(3) 观察作出的函数图象可以发现,$y$的最小值为$0$,所有点的纵坐标都小于$1$,因此可确定函数值$y$的取值范围。
【答案】
(1)$0.5$
(2)填表如下:
| $x$ | $-1$ | $-0.6$ | $-0.2$ | $0$ | $0.2$ | $0.6$ | $1$ | $1.2$ | $1.6$ | $1.8$ |
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
| $y$ | $0$ | $0.4$ | $0.8$ | $0$ | $0.2$ | $0.6$ | $0$ | $0.2$ | $0.6$ | $0.8$ |
补全函数图象如下:
(3)$0≤ y<1$
【知识点】
新定义运算,函数图象绘制,函数取值范围
【点评】
本题以高斯函数为背景,考查对新定义的理解与应用能力,同时涉及函数图象的绘制、从图象中提取信息的能力,只要准确理解取整函数的定义,按步骤计算和作图即可顺利解答。
【难度系数】
0.7
本题围绕新定义的取整函数展开,解题思路如下:1. 解决第(1)问时,先明确$[x]$的含义:不超过$x$的最大整数,先求出$x=-3.5$对应的$[x]$的值,再代入$y=x-[x]$计算即可。2. 解决第(2)问时,对表格中每个$x$值,先求出其对应的取整结果$[x]$,再代入公式计算$y$值,随后按照表格数值在坐标系中描点、连线补全图象,注意端点的空心和实心要求。3. 解决第(3)问时,观察补全的函数图象,找到$y$的最大值和最小值边界,即可确定$y$的取值范围。
【解析】
(1) 当$x=-3.5$时,根据取整函数定义,不超过$-3.5$的最大整数是$-4$,即$[-3.5]=-4$,代入函数得:
$y=x-[x]=-3.5-(-4)=0.5$。
(2) 对表格中每个$x$计算对应的$y$值:
①$x=-1$时,$[-1]=-1$,$y=-1-(-1)=0$;
②$x=-0.6$时,$[-0.6]=-1$,$y=-0.6-(-1)=0.4$;
③$x=-0.2$时,$[-0.2]=-1$,$y=-0.2-(-1)=0.8$;
④$x=0$时,$[0]=0$,$y=0-0=0$;
⑤$x=0.2$时,$[0.2]=0$,$y=0.2-0=0.2$;
⑥$x=0.6$时,$[0.6]=0$,$y=0.6-0=0.6$;
⑦$x=1$时,$[1]=1$,$y=1-1=0$;
⑧$x=1.2$时,$[1.2]=1$,$y=1.2-1=0.2$;
⑨$x=1.6$时,$[1.6]=1$,$y=1.6-1=0.6$;
⑩$x=1.8$时,$[1.8]=1$,$y=1.8-1=0.8$。
得到填写后的表格后,按照表格中的点在坐标系中描点,再顺次连线即可补全函数图象。
(3) 观察作出的函数图象可以发现,$y$的最小值为$0$,所有点的纵坐标都小于$1$,因此可确定函数值$y$的取值范围。
【答案】
(1)$0.5$
(2)填表如下:
| $x$ | $-1$ | $-0.6$ | $-0.2$ | $0$ | $0.2$ | $0.6$ | $1$ | $1.2$ | $1.6$ | $1.8$ |
| ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- | ---- |
| $y$ | $0$ | $0.4$ | $0.8$ | $0$ | $0.2$ | $0.6$ | $0$ | $0.2$ | $0.6$ | $0.8$ |
补全函数图象如下:
(3)$0≤ y<1$
【知识点】
新定义运算,函数图象绘制,函数取值范围
【点评】
本题以高斯函数为背景,考查对新定义的理解与应用能力,同时涉及函数图象的绘制、从图象中提取信息的能力,只要准确理解取整函数的定义,按步骤计算和作图即可顺利解答。
【难度系数】
0.7
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