问题 解答题
已知函数f(x)=ax-2
4-ax
-1(a>0,a≠1).
(I)求函数f(x)的定义域、值域;
(II)是否存在实数a,使得函数f(x)满足:对于区间(2,+∞)上使函数f(x)有意义的一切x,都有f(x)≥0.
答案

(I)由4-ax≥0,得ax≤4.当a>1时,x≤loga4;当0<a<1时,x≥loga4.

即当a>1时,f(x)的定义域为(-∞,loga4];当0<a<1时,f(x)的定义域为[loga4,+∞).

令t=

4-aX
,则0≤t<2,且ax=4-t2,∴设g(t)=4-t2-2t-1=-(t+1)2+4,

当t∈[0,2)时,g(t)是单调减函数,∴-5<y≤3,

∴函数f(x)的值域是(-5,3].

(II)若存在实数a使得对于区间(2,+∞)上使函数f(x)有意义的一切x,都有f(x)≥0,则区间(2,+∞)是定义域的子集.

由(I)知,若a>1不满足条件;

若0<a<1,x∈(2,+∞),0<ax<a2<1,则t∈[

4-a2
,2).

g(t)═-(t+1)2+4的对称轴为x=-1,在t∈[

4-a2
,2)为减函数

因为∵a2<1 ∴ 

4-a2
> 1,g(
4-a2
)<g(1)=0

∴x∈(2,+∞),f(x)<0,即f(x)≥0不成立.

综上,满足条件的a的取值范围是∅.

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