问题 解答题
已知函数f(x)=log4(4x+1)+kx(k∈R)是偶函数.
(1)求k的值;
(2)定理:函数g(x)=ax+
b
x
(a、b是正常数)在区间(0,
b
a
)
上为减函数,在区间(
b
a
,+∞)
上为增函数.参考该定理,解决下面问题:是否存在实数m同时满足以下两个条件:①不等式f(x)-
m
2
>0
恒成立;②方程f(x)-m=0有解.若存在,试求出实数m的取值范围,若不存在,请说明理由.
答案

(1)由函数f(x)是偶函数,可知f(x)=f(-x).

∴log4(4x+1)+kx=log4(4-x+1)-kx.…(2分)

即log4

4x+1
4-x+1
=-2kx,log44x=-2kx,…(4分)

∴x=-2kx对一切x∈R恒成立.∴k=-

1
2
.…(6分)

(利用f(-1)=f(1)解出k=-

1
2
,可得满分)

(2)由m=f(x)=log4(4x+1)-

1
2
x,

∴m=log4

4x+1
2x
=log4(2x+
1
2x
).…(8分)

设u=2x+

1
2x
,又设t=2x,则u=t+
1
t
,由定理,知umin=u(1)=2,…(10分)

∴m≥log42=

1
2
.故要使方程f(x)-m=0有解,m的取值范围为m≥
1
2
.…(12分)

f(x)-

m
2
>0⇔f(x)min
m
2
而f(x)min=
1
2

1
2
m
2
即m<1,

综上所述,

1
2
≤m<1…(14分)

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