- 对数函数及其性质
- 共2328题
设函数f(x)=mx3+(4+m)x2,g(x)=alnx,其中a≠0.
( I )若函数y=g(x)图象恒过定点P,且点P在y=f(x)的图象上,求m的值;
(Ⅱ)当a=8时,设F(x)=f′(x)+g(x),讨论F(x)的单调性;
(Ⅲ)在(I)的条件下,设G(x)=,曲线y=G(x)上是否存在两点P、Q,使△OPQ(O为原点)是以O为直角顶点的直角三角形,且该三角形斜边的中点在y轴上?如果存在,求a的取值范围;如果不存在,说明理由.
正确答案
(I)令lnx=0,则x=1,即函数y=g(x)的图象过定点P(1,0),
又点P在y=f(x)的图象上,所以f(1)=m+(4+m)=0,
解得m=-3.
(II)F(x)=mx2+2(4+m)x+8lnx,定义域为(0,+∞),
F′(x)=2mx+(8+2m)+=
=
.
∵x>0,则x+1>0,
∴当m≥0时,2mx+8>0,F′(x)>0,此时F(x)在(0,+∞)上单调递增,
当m<0时,由F′(x)>0得0<x<-,F′(x)<0,得x>-
,
此时F(x)在(0,-)上为增函数,在(-
,+∞)上为减函数,
综上,当m≥0时,F(x)在(0,+∞)上为增函数,
m<0时,在(0,-)上为增函数,在(-
,+∞)上为减函数.
(III)由条件(I)知G(x)=,
假设曲线y=G(x)上存在两点P、Q满足题意,则P、Q两点只能在y轴两侧,
设P(t,G(t))(t>0),则Q(-t,t3+t2),
∵∠POQ是以O为直角顶点的直角三角形,
∴•
=0,∴-t2+G(t)(t3+t2)=0①.
(1)当0<t≤1时,G(t)=-t3+t2,
此时方程①为-t2+(-t3+t2)(t3+t2)=0,化简得t4-t2+1=0,
此方程无解,满足条件的P、Q两点不存在.
(2)当t>1时,G(t)=alnt,
方程①为:-t2+alnt•(t3+t2)=0,即=(t+1)lnt,
设h(t)=(t+1)lnt(t>1),则h′(t)=lnt++1,
当t>1时,h′(t)>0,即h(t)在(1,+∞)上为增函数,
∴h(t)的值域为(h(1),+∞)),即(0,+∞),
∴>0,∴a>0.
综上所述,如果存在满足条件的P、Q,则a的取值范围是a>0.
设集合A={x|2(log12x)2-21log8x+3≤0},若当x∈A时,函数f(x)=log2x2a•log2x4的最大值为2,求实数a的值.
正确答案
∵log12x =-log2x ,log8x =log2x
∴不等式2(log12x)2-21log8x+3≤0⇔2(-log2x)2-log2x+3≤0
即2(log2x)2-7log2x+3≤0
令log2x =t,则
2t2-7t+3≤0 (t∈R)
即≤t≤3
又∵y=log2x2a•log2x4=(log2x -a)(log2x -2)=(t-a)(t-2)
即y=(t-)2-
(
≤t≤3)的最大值为2
若≤
=
,即a≤
时,t=3时,y最大=3-a≠2,故不合题意
若>
=
,即a>
时,t=
时,y最大=-
×(
-a)=2,即a=
,符合题意
∴函数f(x)=log2x2a•log2x4的最大值为2时,实数a的值为
解关于x的不等式loga[4+(x-4)a]<2loga(x-2),其中a∈(0,1).
正确答案
∵loga[4+(x-4)a]<2loga(x-2)
∴(0<a<1),
∴
∴不等式的解集为{x|2<x<4}.
求log3+25 12-8 23的值.
正确答案
log3+25 12-8 23
=-2+5-4 (6分)
=-1 (8分)
设函数f(x)=log2(4x)•log2(2x),≤x≤4,
(1)若t=log2x,求t取值范围;
(2)求f(x)的最值,并给出最值时对应的x的值.
正确答案
(1)∵t=log2x,≤x≤4∴log2
≤t≤log24即-2≤t≤2
(2)f(x)=(log2x)2+3log2x+2∴令t=log2x,则,y=t2+3t+2=(t+)2-
∴当t=-即log2x=-
,x=2-32时,f(x)min=-
当t=2即x=4时,f(x)max=12
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