对数型复合函数的单调区间解答题(2)
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1.设()log (1)log (3)(0,1)a a f x x x a a =++->≠,且(1)2f =.
(1)求a 的值及()f x 的定义域;
(2)求()f x 在区间
答案:
解答:
(1)∵(1)2f =,∴log 42(0,1)a a a =>≠,∴2a =. 由10,30,
x x +>⎧⎨->⎩得(1,3)x ∈-,∴函数()f x 的定义域为(1,3)-. (2)22222()log (1)log (3)log (1)(3)log [(1)4]f x x x x x x =++-=+-=--+, ∴当(1,1]x ∈-时,()f x 是增函数;当(1,3)x ∈时,()f x 是减函数.
函数()f x 在上的最大值是2(1)log 42f ==,
函数()f x 在 ∴()f x 在区间
2
(1)当5a =时,求函数()f x 的定义域; (2)当函数()f x 的定义域为R 时,求实数a 的取值范围.
答案:
11,2⎫⎛⎫+∞⎪ ⎪⎭⎝⎭
(2)(),4-∞.
解答:
(1)当5a =时,要使函数()f x 有意义,
当1x ≤时,不等式①等价于210x -+>,即 当15x <≤时,不等式①等价于10->,∴无解;
当5x >时,不等式①等价于2110x ->,即 综上,函数()f x 的定义域为11,2⎫⎛⎫+∞⎪ ⎪⎭⎝⎭
(2)∵函数()f x 的定义域为R ,∴不等式1x -+
当且仅当()()150x x --≥时取等号)
a 的取值范围是(),4-∞.
考点:1.含绝对值不等式的解法;2.不等式的恒成立的问题.
3,且当(],1x ∈-∞时()f x 有意义,求实数a 的取值范围. 答案:
解答:
欲使(),1x ∈-∞时,()f x 有意义,需1240x x a ++>恒成立,
(1x ≤)恒成立. 在(),1-∞上是增函数, ∴当1x =时,时,满足题意,即a 的取值范围为 4(0a >且1a ≠)在()1,+∞上的单调性,并予以证明. 答案:
当1a >时,()f x 在()1,+∞上为减函数;当01a <<时,()f x 在(1,)+∞上为增函数. 解答:
,任取211x x >>,则
∵11x >,21x >,∴110x ->,210x ->, 又∵12x x <,∴120x x -<.
,即21u u <. 当1a >时,log a y x =是增函数,
∴21log log a a u u <,即21()()f x f x <;
当01a <<时,函数log a y x =是减函数,∴21log log a a u u >,即21()()f x f x >. 当01a <<时, 5.已知函数()log (3)a f x ax =-(0a >且1a ≠).
(1)当[0,2]x ∈时,函数()f x 恒有意义,求实数a 的取值范围;
(2)是否存在这样的实数a ,使得函数()f x 在区间[1,2]上为减函数,并且最大值为1?如果存在,试求出a 的值;如果不存在,请说明理由.
答案:
3(0,1)(1,)2
; (2)不存在实数a ,使()f x 在[1,2]上为减函数且最大值为1.
解答:
(1)由于3y ax =-为减函数,
所以要使函数()f x 在[0,2]上恒有意义,
因此a 的取值范围是3(0,1)(1,)2
; (2)由于3y ax =-为减函数,要使()f x 在[1,2]为减函数且最大值为1,则1a >,且max ()(1)log (3)1a f x f a ==-=,
又3y ax =-在[1,2]上需恒大于零,
故不存在实数a ,使()f x 在[1,2]上为减函数且最大值为1.
6 (1) (2)对于[2,4]x ∈,恒成立,求m 的取值范围. 答案:
(1))证明见解答;
(2)(0,15)
(45,)+∞. 解答:
(1),解得1x <-或1x >, ∴函数的定义域为(,1)
(1,)-∞-+∞. 当(,1)(1,)x ∈-∞-+∞时,
(2)由[2,4]x ∈时, ①当1a >时,∴对[2,4]x ∈恒成立, ∴0(1)(1)(7)m x x x <<+--在[2,4]x ∈恒成立.
设()(1)(1)(7)g x x x x =+--,[2,4]x ∈ 则32
()77g x x x x =-++-,
∴当[2,4]x ∈时,'
()0g x >, ∴()y g x =在区间[2,4]上是增函数,min ()(2)15g x g ==. ∴015m <<. ②当01a <<时,由[2,4]x ∈时,
对[2,4]x ∈恒成立. ∴(1)(1)(7)m x x x >+--在[2,4]x ∈恒成立. 设()(1)(1)(7)g x x x x =+--,[2,4]x ∈, 由①可知()y g x =在区间[2,4]上是增函数,
max ()(4)45g x g ==,∴45m >. ∴m 的取值范围是(0,15)(45,)+∞.
7.已知函数()()
24log 23f x ax x =++. (1)已知()11f =,求()f x 单调递增区间;
(2)是否存在实数a ,使()f x 的最小值为0?若存在, 求出a 的值; 若不存在, 说明理由. 答案:
(1)()1,1-;
解答:
(1)()()24log 23f x ax x =++
且()()2411,log 12131,54,1f a a a =∴+⨯+=∴+=∴=-,