问题 解答题

已知函数f(x)=4x+a•2x+1+4

(1)当a=1时,求函数f(x)的值域;

(2)若关于x的方程f(x)=0有两个大于0的实根,求a的取值范围;

(3)当x∈[1,2]时,求函数f(x)的最小值.

答案

(1)设t=2x>0,则y=g(t)=t2+2at+4,

当a=1时,y=t2+2t+4=(t+1)2+3,对称轴为t=-1,开口向上.

∴g(t)在(0,+∞)上单调递增,∴g(t)>g(0)=4.

∴函数f(x)值域为(4,+∞).

(2)由x>0得t>1.

∴方程f(x)=0有两个大于0的实根等价于方程g(t)=t2+2at+4=0有两个大于1的实根,

则需  

△=4a2-16≥0
-
2a
2
>1
g(1)=5+2a>0
解得
a≥2或a≤-2
a<-1
a>-
5
2

-

5
2
<a≤-2.

(3)由x∈[1,2]得t∈[2,4],g(t)=(t+a)2+4-a2

①当-a≥4,即a≤-4时,g(t)在[2,4]上单调递减,

∴g(t)min=g(4)=20+8a;

②当2<-a<4,-4<a<-2时,g(t)min=g(-a)=4-a2

③当-a≤2即a≥-2时,g(t)在[2,4]上单调递增,

∴g(t)min=g(2)=8+4a.

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