若對于定義在R上的連續(xù)函數(shù)f(x),存在常數(shù)a(a∈R),使得f(x+a)+af(x)=0對任意的實數(shù)x成立,則稱f(x)是回旋函數(shù),且階數(shù)為a.
(Ⅰ)試判斷函數(shù)f(x)=x2是否是一個回旋函數(shù);
(Ⅱ)已知f(x)=sinωx是回旋函數(shù),求實數(shù)ω的值;
(Ⅲ)若對任意一個階數(shù)為a的回旋函數(shù)f(x),方程f(x)=0均有實數(shù)根,求a的取值范圍.
(Ⅰ)若(x+a)
2+ax
2=0對任意實數(shù)都成立,令x=0,則必須有a=0
令x=1,則有a
2+3a+1=0,顯然a=0不是這個方程的解故假設(shè)不成立,該函數(shù)不是回旋函數(shù).
(Ⅱ)由于f(x)=sinwx是回旋函數(shù),故有:sinw(x+a)+asinwx=0對任意實數(shù)x成立
令x=0,可得sinwa=0,令x=
,可得coswa=-a,故a=±1,w=kπ(k為整數(shù))
(Ⅲ)如果a=0,顯然f(x)=0,則顯然有實根.
下面考慮a≠0的情況.
若存在實根x
0,則f(x
0+a)+af(x
0)=0,即f(x
0+a)=0說明實根如果存在,那么加a也是實根.因此在區(qū)間(0,a)上必有一個實根.則:f(0)f(a)<0
由于f(0+a)+af(0)=0,則f(0)=
,只要a>0,即可保證f(0)和f(a)異號.
綜上a≥0