已知函数f(x)满足2f(x+2)-f(x)=0,当x∈(0,2)时,f(x)=lnx+ax(a<-
(I)求实数a的值; (II)设b≠0,函数g(x)=
|
(I)由已知,得2f(x+2)=f(x),
∴f(x)=2f(x+2)=4f(x+4)(4分)
∵x∈(0,2)时,f(x)=lnx+ax,
设x∈(-4,-2),则x+4∈(0,2),
∴f(x+4)=ln(x+4)+a(x+4),
∴x∈(-4,-2)时,f(x)=4f(x+4)=4ln(x+4)+4a(x+4),
所以f′(x)=
+4a>0,4 x+4
∵x∈(-4,-2),
∴-4ax<4+16a,
∵a<-
,1 2
∴f(x)max=f(-
-4)=4ln(-1 a
)+4a•(-1 a
)=-4.1 a
又由a<-
,可得-4<-1 2
-4<-2,1 a
∴f(x)在(-4,-
-4)上是增函数,在(-1 a
-4,-2)上是减函数,1 a
∴f(x)max=f(-
-4)=4ln(-1 a
)+4a•(-1 a
)=-4.1 a
∴a=-1(7分)
(II)设f(x)的值域为A,g(x)的值域为B,
则由已知,对于任意的x1∈(1,2),总存在x2∈(1,2),使f(x1)-g(x2)=0得,A⊆B.(9分)
由(I)a=-1,当x∈(1,2)时,f(x)=lnx-x,f′(x)=
-1=1 x
,1-x x
∵x∈(1,2),
∴f′(x)<0,f(x)在x∈(1,2)上单调递减函数,
∴f(x)的值域为A=(ln2-2,-1)(10分)
∵g'(x)=bx2-b=b(x-1)(x+1),
∴(1)当b<0时,g(x)在(1,2)上是减函数,
此时,g(x)的值域为B=(
b,-2 3
b),2 3
为满足A⊆B,又-
b≥0>-1.2 3
∴
b≤ln2-2.即b≤2 3
ln2-3.(11分)3 2
(2)当b>0时,g(x)在(1,2)上是单调递增函数,
此时,g(x)的值域为B=(-
b,2 3
b),为满足A⊆B,2 3
又,∴-
b≤ln2-2,2 3
∴b≥-
(ln2-2)=3-3 2
ln2,3 2
综上可知b的取值范围是(-∞,
ln2-3]∪[3-3 2
ln2,+∞)(12分)3 2