题目
设函数 .
(1)
若 ,解不等式 ;
(2)
是否存在常数 时,使函数在 上的值域为 ,若存在,求 的取值范围;若不存在,说明理由.
答案: 若 a=12 , fx=log12x−2x+2 . , 要使f(x)有意义,则x-2x+2>0 ,即(x-2)(x+2)>0, 解得x<-2或x>2, f(x)>-1等价于log12x−2x+2>-1=log122 , 所以x−2x+2<2 ,即x+6x+2>0 , 解得: x<-6或 x>-2, 综上所述:x<-6 或x>2, 所以不等式的解集为x|x<-6或x>2 ;
f(x)=logax−2x+2(0<a<1) 是由y=logat和t=x-2x+2复合而成, 因为0<a<1,所以y=logat在定义域内单调递减, 因为t=x-2x+2=x+2-4x+2=1-4x+2在(2,+∞)单调递增, 所以f(x)=logax−2x+2在(2,+∞)单调递减, 因为 m,n∈(2,+∞),所以[m,n]⊆2,+∞ , 所以f(x)=logax−2x+2在[m,n]单调递减, 若函数在[m,n]上的值域为 [logaa(n−1),logaa(m−1)] , 则logam-2m+2=logaam-1logan-2n+2=logaan-1 , 所以m,n是方程logax−2x+2=logaax-1在(2,+∞)上的两个不同的根, 因为logax−2x+2=logaax-1,所以 x−2x+2=ax-1,x∈2,+∞, 所以m,n是方程x−2x+2=ax-1 在(2,+∞)上的两个不同的根 即m,n是方程ax2+(a-1)x-2a+2=0在(2,+∞)上的两个不同的根, 所以∆=(a-1)2-4a(-2a+2)>0即9a2-10a+1>0 ,解得a<19或a>1, 由根与系数的关系可得:m+n=-a-1a,mn=-2a+2a 因为n>m>2 , 所以m+n=-a-1a>4mn=-2a+2a>40<a<1 , 解得 a<15a<130<a<1,所以 0<a<15, 综上所述: 0<a<19 所以a的取值范围为 0<a<19 .