已知函数f(x)=log(1/2)底数(x^2-2ax+3)指数(1)若f(-1)=-3,求f(x)的单调区间
来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:数学作业 时间:2024/05/25 19:42:56
已知函数f(x)=log(1/2)底数(x^2-2ax+3)指数(1)若f(-1)=-3,求f(x)的单调区间
(2)是否存在实数a,使f(x)在(-∞,2)上为增函数?若存在,求出a的范围;若不存在,说明理由
(2)是否存在实数a,使f(x)在(-∞,2)上为增函数?若存在,求出a的范围;若不存在,说明理由
以下,将以a为底b的对数,记做:log【a】b
解1:
f(x)=log【1/2】(x²-2ax+3)
已知:f(-1)=-3
有:log【1/2】[(-1)²-2a(-1)+3]=-3
log【1/2】(4+2a)=-3
4+2a=(1/2)^(-3)
4+2a=8
解得:a=2
代入所给方程,有:
f(x)=log【1/2】(x²-4x+3)
f(x)=[ln(x²-4x+3)]/(-ln2)
有:x²-4x+3>0
解得:x>3,x<1
f'(x)=(2x-4)/[(-ln2)(x²-4x+3)]
f'(x)=2(2-x)/[(ln2)(x-1)(x-3)]
1、令:f'(x)>0,即:2(2-x)/[(ln2)(x-1)(x-3)]>0
(2-x)/[(x-1)(x-3)]>0
x-1>0、x-3>0、2-x>0……………………(1)
x-1>0、x-3<0、2-x<0……………………(2)
x-1<0、x-3<0、2-x>0……………………(3)
x-1<0、x-3>0、2-x<0……………………(4)
由(1)得:x>3、x<2,矛盾;
由(2)得:2<x<3
由(3)得:x<1
由(4)得:x<1、x>3,矛盾.
2、令:f'(x)<0,即:2(2-x)/[(ln2)(x-1)(x-3)]<0
(2-x)/[(x-1)(x-3)]<0
x-1>0、x-3>0、2-x<0……………………(5)
x-1>0、x-3<0、2-x>0……………………(6)
x-1<0、x-3<0、2-x<0……………………(7)
x-1<0、x-3>0、2-x>0……………………(8)
由(5)得:x>3;
由(6)得:1<x<2;
由(7)得:x<1、x>2,矛盾;
由(8)得:x<1、x>3,矛盾;
综上所述,再考虑到函数的定义域,有:
f(x)的单调增区间是:x∈(-∞,1);
f(x)的单调减区间是:x∈(3,∞).
解2:
f(x)=log【1/2】(x²-2ax+3)
有:x²-2ax+3>0
(x-a)²>a²-3
当-3<a<3时:无解;
当a≤-3、a≥3时:
a-√a²-3>x、x>a+√(a²-3)
此为f(x)的定义域.
由所给方程,f(x)=log【1/2】(x²-2ax+3)
有:(1/2)^f(x)=x²-2ax+3
可见:若f(x)为单调增函数,则x²-2ax+3为单调减函数.
有:(x²-2ax+3)'<0
即:2x-2a<0
解得:x<a
即:f(x)的单调增区间为:x∈(-∞,a)
依题意有:f(x)的单调增区间是x∈(-∞,2)
因此,必有:(-∞,a)∈(-∞,2)
解得:a≤2,
由前面对f(x)定义域的讨论可知,必有:a≤-3、a≥3
因此,a的取值范围是a∈(-∞,-3].
解1:
f(x)=log【1/2】(x²-2ax+3)
已知:f(-1)=-3
有:log【1/2】[(-1)²-2a(-1)+3]=-3
log【1/2】(4+2a)=-3
4+2a=(1/2)^(-3)
4+2a=8
解得:a=2
代入所给方程,有:
f(x)=log【1/2】(x²-4x+3)
f(x)=[ln(x²-4x+3)]/(-ln2)
有:x²-4x+3>0
解得:x>3,x<1
f'(x)=(2x-4)/[(-ln2)(x²-4x+3)]
f'(x)=2(2-x)/[(ln2)(x-1)(x-3)]
1、令:f'(x)>0,即:2(2-x)/[(ln2)(x-1)(x-3)]>0
(2-x)/[(x-1)(x-3)]>0
x-1>0、x-3>0、2-x>0……………………(1)
x-1>0、x-3<0、2-x<0……………………(2)
x-1<0、x-3<0、2-x>0……………………(3)
x-1<0、x-3>0、2-x<0……………………(4)
由(1)得:x>3、x<2,矛盾;
由(2)得:2<x<3
由(3)得:x<1
由(4)得:x<1、x>3,矛盾.
2、令:f'(x)<0,即:2(2-x)/[(ln2)(x-1)(x-3)]<0
(2-x)/[(x-1)(x-3)]<0
x-1>0、x-3>0、2-x<0……………………(5)
x-1>0、x-3<0、2-x>0……………………(6)
x-1<0、x-3<0、2-x<0……………………(7)
x-1<0、x-3>0、2-x>0……………………(8)
由(5)得:x>3;
由(6)得:1<x<2;
由(7)得:x<1、x>2,矛盾;
由(8)得:x<1、x>3,矛盾;
综上所述,再考虑到函数的定义域,有:
f(x)的单调增区间是:x∈(-∞,1);
f(x)的单调减区间是:x∈(3,∞).
解2:
f(x)=log【1/2】(x²-2ax+3)
有:x²-2ax+3>0
(x-a)²>a²-3
当-3<a<3时:无解;
当a≤-3、a≥3时:
a-√a²-3>x、x>a+√(a²-3)
此为f(x)的定义域.
由所给方程,f(x)=log【1/2】(x²-2ax+3)
有:(1/2)^f(x)=x²-2ax+3
可见:若f(x)为单调增函数,则x²-2ax+3为单调减函数.
有:(x²-2ax+3)'<0
即:2x-2a<0
解得:x<a
即:f(x)的单调增区间为:x∈(-∞,a)
依题意有:f(x)的单调增区间是x∈(-∞,2)
因此,必有:(-∞,a)∈(-∞,2)
解得:a≤2,
由前面对f(x)定义域的讨论可知,必有:a≤-3、a≥3
因此,a的取值范围是a∈(-∞,-3].
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