函数f(x)={2x−2  ,  x⩽1  ,  log⁡2(x−1)  ,  x>1  f\left(x\right)=\begin{cases}{2}^{x}-2\;,\;x\leqslant 1\;,\;\\ {\log}_{2}\left(x-1\right)\;,\;x>1\end{cases}\;则f[f(52)]=f\left[f\left(\dfrac{5}{2}\right)\right]=
A. −12-\dfrac{1}{2}
B. −1-1
C. −5-5
D. 12\dfrac{1}{2}

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完整解法

1. 计算内层函数值 $f\left(\dfrac{5}{2}\right)$

由于 52>1\dfrac{5}{2} > 1,根据分段函数的定义,应代入 x>1x > 1 时的解析式 f(x)=log⁡2(x−1)f(x) = \log_{2}(x-1)。
f(52)=log⁡2(52−1)=log⁡232f\left(\dfrac{5}{2}\right) = \log_{2}\left(\dfrac{5}{2}-1\right) = \log_{2}\dfrac{3}{2}

2. 判断内层函数值所在的区间,以选择外层函数的解析式

因为 1<32<21 < \dfrac{3}{2} < 2,所以 0<log⁡232<10 < \log_{2}\dfrac{3}{2} < 1。
即 f(52)⩽1f\left(\dfrac{5}{2}\right) \leqslant 1,因此计算外层函数 f\left[f\left(\dfrac{5}{2}\right) ight] 时,应代入 x⩽1x \leqslant 1 时的解析式 f(x)=2x−2f(x) = 2^{x}-2。

3. 计算外层函数值,得出最终结果

将 x=log⁡232x = \log_{2}\dfrac{3}{2} 代入解析式计算:

ight] = f\left(\log_{2}\dfrac{3}{2}\right) = 2^{\log_{2}\frac{3}{2}} - 2$$ 利用对数恒等式 $a^{\log_{a}N} = N$,可得: $$2^{\log_{2}\frac{3}{2}} - 2 = \dfrac{3}{2} - 2 = -\dfrac{1}{2}$$ 对照选项,答案为 A。
答案

A

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