(2004•宝山区一模)已知f(x)=log4(4x+1)+kx(k∈R)是偶函数.

(2004•宝山区一模)已知f(x)=log4(4x+1)+kx(k∈R)是偶函数.
(1)求k的值;
(2)证明:对任意实数b,函数y=f(x)的图象与直线y=
1
2
x+b
最多只有一个交点;
(3)设g(x)=log4(a•2x
4
3
a)
,若函数f(x)与g(x)的图象有且只有一个公共点,求实数a的取值范围.
zengxiaoyang 1年前 已收到1个回答 举报

没关你事 幼苗

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解题思路:(1)根据偶函数可知f(x)=f(-x),取x=-1代入即可求出k的值;
(2)由(1)中结论,可以得到函数的解析式,构造函数y=log4(4x+1)-x,分析出函数的单调性及值域,根据函数零点的判定方法,我们易确定b取不同值时,函数零点个数,进而得到答案.
(3)函数f(x)与g(x)的图象有且只有一个公共点,则方程f(x)=g(x)有且只有一个实根,化简可得 2x+
1
2x
=a•2x
4
3
a
有且只有一个实根,令t=2x>0,则转化才方程 (a−1)t2
4
3
at−1=0
有且只有一个正根,讨论a=1,以及△=0与一个正根和一个负根,三种情形,即可求出实数a的取值范围.

(1)∵f(x)=log4(4x+1)+kx(k∈R)是偶函数.
∴f(-x)=f(x)
即log4(4-x+1)-kx=log4(4x+1)+kx
即log4(4x+1)-(k+1)x=log4(4x+1)+kx
即2k+1=0
∴k=−
1
2
证明:(2)由(1)得f(x)=log4(4x+1)−
1
2x
令y=log4(4x+1)-x
由于y=log4(4x+1)-x为减函数,且恒为正
故当b>0时,y=log4(4x+1)-x-b有唯一的零点,此时函数y=f(x)的图象与直线y=
1
2x+b有一个交点,
当b≤0时,y=log4(4x+1)-x-b没有零点,此时函数y=f(x)的图象与直线y=
1
2x+b没有交点
故对任意实数b,函数y=f(x)的图象与直线y=
1
2x+b最多只有一个交点;
(3)函数f(x)与g(x)的图象有且只有一个公共点
即方程 log4(4x+1)−
1
2x=log4(a•2x−
4
3a)有且只有一个实根
化简得:方程 2x+
1
2x=a•2x−
4
3a有且只有一个实根
令t=2x>0,则方程 (a−1)t2−
4
3at−1=0有且只有一个正根
①a=1⇒t=−
3
4,不合题意;
②△=0⇒a=
3
4或-3
若 a=
3
4⇒t=−
1
2,不合题意;若 a=−3⇒t=
1
2
③若一个正根和一个负根,则
−1
a−1<0,即a>1时,满足题意.
所以实数a的取值范围为{a|a>1或a=-3}

点评:
本题考点: 对数函数图象与性质的综合应用;偶函数.

考点点评: 本题主要考查了偶函数的性质,以及对数函数图象与性质的综合应用,同时考查了分类讨论的思想,由于综合考查了多个函数的难点,属于难题.

1年前

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