设函数 ${f_1}\left( x \right) ={x^2}$,${f_2}\left( x \right) = 2\left({x -{x^2}}\right)$,${f_3}\left( x \right) = \dfrac{1}{3}\left|{\sin 2{\mathrm \pi}x}\right|$,${a_i}= \dfrac{i}{99}$,$i = 0,1,2, \cdots ,99$.记 ${I_k}= \left|{{f_k}\left({a_1}\right) -{f_k}\left({a_0}\right)}\right| + \left|{{f_k}\left({a_2}\right) -{f_k}\left({a_1}\right)}\right| + \cdots + \left|{{f_k}\left({{a_{99}}}\right) -{f_k}\left({{a_{98}}}\right)}\right|$,$k = 1,2,3$,则 \((\qquad)\)
A: ${I_1}<{I_2}<{I_3}$
B: ${I_2}<{I_1}<{I_3}$
C: ${I_1}<{I_3}<{I_2}$
D: ${I_3}<{I_2}<{I_1}$
【难度】
【出处】
【标注】
【答案】
B
【解析】
如图(为了便于观察,将原题中的 $100$ 个点修改为了 $20$ 个点),所求 $I_k$ 的几何意义就是散点图的相邻点位差的总和(简称位差和).定义函数图象的位差和为自变量从 $0$ 到 $1$ 上变化时,对应的函数图象上的点在 $y$ 轴上的投影所经过的路程.比较散点图和函数图象可知,如果出现“高峰”或者“低谷”,则可能有位差和的损失.而避免位差和损失的唯一方法就是将“峰顶”或者“谷底”包含在离散点集内.对于左图和中图,函数图象的位差和显然为 $1$,因此很容易得到 $I_1=1$,而 $I_2<1$(因为 $a_i\neq \dfrac 12$,$i=0,1,2,\cdots ,99$).对于右图,图象的位差和为 $\dfrac 43$,在转化为散点图的时候位差和有所损失,但损失极小,因此 $I_3\approx \dfrac 43$.于是 $I_2<I_1=1<I_3<\dfrac 43$.
题目 答案 解析 备注
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