已知 $f(x)$ 是定义在 $[1,+\infty)$ 上的函数,且 $f(x)=\begin{cases} 1-|2x-3|,&1\leqslant x<2,\\ \dfrac 12f\left(\dfrac 12x\right),&x>2,\end{cases}$ 则函数 $y=2xf(x)-3$ 在区间 $(1,1000)$ 上的零点个数为 .
【难度】
【出处】
无
【标注】
【答案】
$10$
【解析】
根据题意,函数 $f(x)$ 在区间 $[1,2)$ 上的最大值为\[f\left(\dfrac 32\right)=1,\]也即函数 $f(x)$ 在 $[1,2]$ 部分的图象是 $A_1(1,0)$,$B_1\left(\dfrac 32,1\right)$,$A_2(2,0)$ 形成的折线.又\[f(2x)=\dfrac 12f(x),\]于是定义\[A_k(2^{k-1},0),k=1,2,\cdots,\]以及\[B_k\left(\dfrac 32\cdot 2^{k-1},\dfrac{1}{2^{k-1}}\right),k=1,2,\cdots,\]则函数 $f(x)$ 的图象为折线 $A_1B_1A_2B_2\cdots A_nB_n\cdots$,如图.
设函数 $g(x)=\dfrac 3{2x}$,则 $B_k$($k=1,2,\cdots$)在函数 $g(x)$ 的图象上.注意到函数 $g(x)$ 在 $B_k$ 处的切线方程为\[y=-\dfrac 13\cdot 2^{3-2k} \left(x-\dfrac 32\cdot 2^{k-1}\right)+\dfrac{1}{2^{k-1}},\]而直线 $B_kA_{k+1}$ 的斜率为 $-2^{3-2k}$.因此函数 $g(x)$ 的图象除了 $B_k$($k=1,2,\cdots$)外都在函数 $f(x)$ 的图象上方,而\[\dfrac 32\cdot 2^9=768<1000<\dfrac 32\cdot 2^{10},\]于是所求零点个数为 $10$.

题目
答案
解析
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