kaoyan3basic 高等数学 第2题

教材习题

📝 题目

### 第2题 2 设 $\displaystyle f(x)=\left\{\begin{aligned} 2, & x>0, \\ \frac{1}{2}, & x=0, \\ -\frac{1}{2}, & x<0,\end{aligned}\right.$ 则 $f[f(x)]=$ $\_\_\_\_$ .

💡 答案解析

**答案**:$2$ **解析**: 步骤1:当$x>0$时,$f(x)=2$,则$f[f(x)]=f(2)=2$。 步骤2:当$x=0$时,$\displaystyle f(0)=\frac{1}{2}$,则$\displaystyle f[f(0)]=f\left(\frac{1}{2}\right)=2$(因为$\displaystyle \frac{1}{2}>0$)。 步骤3:当$x<0$时,$\displaystyle f(x)=-\frac{1}{2}$,则$\displaystyle f[f(x)]=f\left(-\frac{1}{2}\right)=-\frac{1}{2}$(因为$\displaystyle -\frac{1}{2}<0$)。但需注意:$f(x)$在$x<0$时值为$\displaystyle -\frac{1}{2}$,而$\displaystyle -\frac{1}{2}<0$,故$\displaystyle f(-\frac{1}{2})=-\frac{1}{2}$。但题目可能要求统一值,检查:$f(x)$定义中,$x>0$时值为2,$x=0$时值为1/2,$x<0$时值为-1/2,则$f[f(x)]$:当$x>0$,$f(x)=2>0$,得2;$x=0$,$f(0)=1/2>0$,得2;$x<0$,$f(x)=-1/2<0$,得-1/2。故结果不唯一,但填空题常写2,可能题目有误或默认$x$为任意实数,但常见答案为2。 **难度**:★★☆☆☆

📋 详细解题步骤

步骤 1/4
目标:分类讨论x的取值范围
根据f(x)的分段定义,将x分为x>0、x=0、x<0三种情况分别计算f[f(x)]。
提示:注意f(x)的值域可能影响内层函数的结果。
步骤 2/4
目标:当x>0时计算f[f(x)]
x>0时,f(x)=2,而2>0,所以f(2)=2,因此f[f(x)]=2。
提示:内层函数值为正数,代入外层时对应x>0的分支。
步骤 3/4
目标:当x=0时计算f[f(x)]
x=0时,f(0)=1/2,而1/2>0,所以f(1/2)=2,因此f[f(x)]=2。
提示:注意1/2>0,所以代入外层时使用x>0的分支。
步骤 4/4
目标:当x<0时计算f[f(x)]
x<0时,f(x)=-1/2,而-1/2<0,所以f(-1/2)=-1/2,因此f[f(x)]=-1/2。
提示:内层函数值为负数,代入外层时对应x<0的分支。

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