已知函数f(x)=log2(x+1)

已知函数f(x)=log2(x+1)
(Ⅰ)若f(x)在区间[m,n](m>-1)上的值域为[log2
p
m
,log2
p
n
]
,求实数P的取值范围;
(Ⅱ)设函数g(x)=log2(x2−3x+5),h(t)=|t-a|+|t|,是否存在实数a,使得h(t)≥2f(x)-g(x)对任意x∈(-1,+∞),t∈R恒成立?若存在,求出实数a的取值范围;若不存在,请说明理由.
hocoli 1年前 已收到1个回答 举报

为梦想生活 幼苗

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解题思路:(Ⅰ)根据函数f(x)在区间[m,n](m>-1)上的单调性可求出值域,从而建立方程组,转化成m,n是x+1=
p
x
的两根,即方程:x2+x-p=0,x∈(-1,0)∪(0,+∞)有两个相异的解,从而求出所求;
(Ⅱ)“h(t)≥2f(x)-g(x)对任意x∈(-1,+∞),t∈R恒成立”转化成“h(t)≥
x+1
x2−3x+5
的最大值”,然后利用基本不等式求出不等式右侧函数的最大值,从而可求出实数a的取值范围.

(Ⅰ)由题意知:f(m)=log2(m+1)=log2
p
m,f(n)=log2(n+1)=log2
p
n
即:m+1=
p
m,n+1=
p
n,n>m>−1,
∴m,n是x+1=
p
x的两根,即方程:x2+x-p=0,x∈(-1,0)∪(0,+∞)有两个相异的解,
由对称轴x=−
1
2<−1,只需满足

△=1+4p>0
(−1)2+(−1)−p>0,解得:−
1
4<p<0,
∴实数p的取值范围是−
1
4<p<0;
(Ⅱ)由题意h(t)≥2log2(x+1)−log2(x2−3x+5)=
x+1
x2−3x+5对任意x∈(-1,+∞)成立,即h(t)≥[x+1
x2−3x+5的最大值,
又∵
x+1
x2−3x+5=
x+1
(x+1)2−5(x+1)+9=
1
(x+1)+
9/x+1−5≤1,当且仅当x+1=
9
x+1],即x=2时取到,
∴h(t)≥1对t∈R恒成立,只需h(t)min≥1,
而h(t)=|t-a|+|t|≥|a|,
∴|a|≥1即可,解得a≥1或a≤-1,
∴实数a的取值范围是a≥1或a≤-1.

点评:
本题考点: 基本不等式在最值问题中的应用;函数的定义域及其求法;函数的值域.

考点点评: 本题主要考查了函数的定义域和值域,以及基本不等式在最值问题中的应用和恒成立问题,解决恒成立求参数范围问题常常利用参数分离法,同时考查了运算求解的能力,属于中档题.

1年前

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