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对于定义在区间[m,n]上的两个函数f(x)和g(x),如果对任意的x∈[m,n],均有不等式|f(x)-g(x)|≤1

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:综合作业 时间:2024/05/24 17:28:12
对于定义在区间[m,n]上的两个函数f(x)和g(x),如果对任意的x∈[m,n],均有不等式|f(x)-g(x)|≤1成立,则称函数f(x)与g(x)在[m,n]上是“友好”的,否则称“不友好”的.现在有两个函数f(x)=loga(x-3a)与g(x)=loga
1
x−a
(a>0,a≠1),给定区间[a+2,a+3].
(1)若f(x)与g(x)在区间[a+2,a+3]上都有意义,求a的取值范围;
(2)讨论函数f(x)与g(x)在区间[a+2,a+3]上是否“友好”.
(1)函数f(x)与g(x)在区间[a+2,a+3]上有意义,
必须满足

a+2−3a>0
a+2−a>0
0<a,a≠1⇒0<a<1
(2)假设存在实数a,使得函数f(x)与g(x)在区间[a+2,a+3]上是“友好”的,
则|f(x)-g(x)|=|loga(x2-4ax+3a2)|⇒|loga(x2-4ax+3a2)|≤1
即-1≤loga(x2-4ax+3a2)≤1(*)
因为a∈(0,1)⇒2a∈(0,2),而[a+2,a+3]在x=2a的右侧,
所以函数g(x)=loga(x2-4ax+3a2)在区间[a+2,a+3]上为减函数,从而

[g(x)]max=g(a+2)=loga(4−4a)
[g(x)]min=g(a+3)=loga(9−6a)
于是不等式(*)成立的充要条件是

loga(4−4a)≤1
loga(9−6a)≥−1
0<a<1⇒0<a≤
9−
57
12
因此,当0<a≤
9−
57
12时,函数f(x)与g(x)在区间[a+2,a+3]上是“友好”的;当1>a>
9−
57
12时,函数f(x)与g(x)在区间[a+2,a+3]上是不“友好”的.