题目
已知函数f(x)=loga,(a>0且a≠1).(Ⅰ)判定f(x)的单调性,并证明;(Ⅱ)设g(x)=1+loga(x-1),若方程f(x)=g(x)有实根,求a的取值范围;(Ⅲ)求函数h(x)=f(x)lna+ln(x+3)-在[4,6]上的最大值和最小值.
答案:解:(Ⅰ)由>0,得x<-3或x>3, 任取x1<x2<-3. 则f(x1)-f(x2)=loga-loga=loga.∵(x1-3)(x2+3)-(x1+3)(x2-3)=10(x1-x2)<0, 又(x1-3)(x2+3)>0且(x1+3)(x2-3)>0,0<<1,∴当a>1时,f(x1)-f(x2)<0,∴f(x)单调递增, 当0<a<1时,f(x1)-f(x2)>0,∴f(x)单调递减.(Ⅱ)若f(x)=g(x)有实根,即:loga =1+loga(x-1).∴x>3.∴即方程:=a(x-1)有大于3的实根.a=(∵x>3)=≤.“=”当且仅当x-3=即当x=3+2时成立,∴a∈(0,).(Ⅲ)h(x)=f(x)lna+ln(x+3)-=ln(x-3)-.h′(x)=,由=0有x2-3x-4=0,解得x1=4;x2=-1(舍去). 当x∈[4,6]时,h′(x)<0,h(x)单调递减; 所以函数h(x)在[4,6]上的最小值为h(6)=ln3-4,最大值为h(4)=-2.