题目
Problem
Figure 1 shows a sketch of the graph with equation y=f(x) where
f(x)=2∣x−5∣+10
The point P, shown in Figure 1, is the vertex of the graph.
(a) State the coordinates of P
(2)
(b) Use algebra to solve
2∣x−5∣+10>6x
(Solutions relying on calculator technology are not acceptable.)
(2)
(c) Find the point to which P is mapped, when the graph with equation y=f(x) is transformed to the graph with equation y=3f(x−2)
(2)
题目中文翻译
图 1 给出了函数图像 y=f(x) 的草图,其中
f(x)=2∣x−5∣+10
图 1 所示的点 P 是图像的顶点。
(a) 写出点 P 的坐标。
(b) 用代数方法解不等式
2∣x−5∣+10>6x
(不接受依赖计算器技术的解法。)
(c) 当方程为 y=f(x) 的图像被变换为方程 y=3f(x−2) 的图像时,求点 P 被映射到的点。
解答
(a)
解法一
思路
展开
绝对值函数 ∣x−5∣ 在 x=5 时取得最小值 0,所以图像的顶点横坐标为 5;把它代回函数即可得到纵坐标。
答题过程
展开
The minimum value of ∣x−5∣ occurs when x=5. Then
f(5)=2∣5−5∣+10=10.
Therefore,
P=(5,10).
(b)
解法一
思路
展开
按照绝对值内部 x−5 的正负分成 x≥5 与 x<5 两种情况。每种情况都去掉绝对值后解一次不等式,并与该情况原本的范围取交集。
答题过程
展开
For x≥5,
∣x−5∣=x−5.
The inequality becomes
2(x−5)+10>2x>x<6x,6x,0.
This gives no solutions with x≥5.
For x<5,
∣x−5∣=5−x.
Hence,
2(5−x)+10>20−2x>20>x<6x,6x,8x,25.
This condition already lies within x<5. Therefore,
x<25.
解法二
思路
展开
官方评分资料也接受平方路线。先把绝对值单独放在一边;只有在右边非负时才可等价平方,右边为负的区间则原不等式自动成立。
答题过程
展开
Dividing the inequality by 2 and rearranging gives
∣x−5∣>3x−5.
If x<35, then 3x−5<0, while ∣x−5∣≥0. Hence every x<35 satisfies the inequality.
For x≥35, both sides are non-negative, so squaring preserves the inequality:
(x−5)2>(x−5)2−(3x−5)2>−4x(2x−5)>(3x−5)2,0,0.
Since x≥35>0, this requires
2x−5<0,
so
35≤x<25.
Combining the two intervals gives
x<25.
(c)
解法一
思路
展开
f(x−2) 把图像向右平移 2 个单位,外面的系数 3 把纵坐标扩大为原来的 3 倍。因此映射规则是 (x,y)↦(x+2,3y)。
答题过程
展开
For the transformation from y=f(x) to y=3f(x−2),
(x,y)⟼(x+2,3y).
Hence,
(5,10)⟼(5+2,3(10))=(7,30).