问题 解答题
已知函数f(x)=a|x|+
2
ax
(a>0,a≠1),
(1)若a>1,且关于x的方程f(x)=m有两个不同的正数解,求实数m的取值范围;
(2)设函数g(x)=f(-x),x∈[-2,+∞),g(x)满足如下性质:若存在最大(小)值,则最大(小)值与a无关.试求a的取值范围.
答案

(1)令ax=t,x>0,

∵a>1,所以t>1,

∴关于x的方程f(x)=m有两个不同的正数解

转化为:方程t+

2
t
=m有相异的且均大于1的两根,

△=m2-8>0
m
2
>1
12-m+2>0

解得2

2
<m<3,

故实数m的取值范围是(2

2
,3).

(2)g(x)=a|x|+2ax,x∈[-2,+∞)

①当a>1时,

x≥0时,ax≥1,g(x)=3ax,所以g(x)∈[3,+∞),

-2≤x<0时,

1
a2
ax<1,g(x)=a-x+2ax,所以g′(x)=-a-xlna+2axlna=
2(ax)2-1
ax
lna

ⅰ当

1
a2
1
2
1<a<
42
时,对∀x∈(-2,0),g′(x)>0,所以g(x)在[-2,0)上递增,

所以g(x)∈[a2+

2
a2
,3),

综上:g(x)有最小值为a2+

2
a2
与a有关,不符合(10分)

ⅱ当

1
a2
1
2
a≥
42
时,由g′(x)=0得x=-
1
2
loga2

且当-2<x<-

1
2
loga2时,g′(x)<0,

-

1
2
loga2<x<0时,g′(x)>0,

所以g(x)在[-2,-

1
2
loga2]上递减,在[-
1
2
loga2,0]
上递增,

所以g(x)min=g(-

1
2
loga2)=2
2

综上:g(x)有最小值为2

2
与a无关,符合要求.

②当0<a<1时,

a)x≥0时,0<ax≤1,g(x)=3ax,所以g(x)∈(0,3]

b)-2≤x<0时,1<ax

1
a2
,g(x)=a-x+2ax

所以g′(x)=-a-xlna+2axlna=

2(ax)2-1
ax
lna<0,g(x)在[-2,0)上递减,

所以g(x)∈(3,a2+

2
a2
],

综上:a)b)g(x)有最大值为a2+

2
a2
与a有关,不符合

综上所述,实数a的取值范围是a≥

42

名词解释
单项选择题