问题
解答题
已知函数f(x)=log4(4x+1)-(k-1)x(x∈R)为偶函数. (1)求常数k的值; (2)当x取何值时函数f(x)的值最小?并求出f(x)的最小值; (3)设g(x)=log4(a•2x-
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答案
(1)∵f(x)为偶函数,
故log4(4-x+1)+(k-1)x=log4(4x+1)-(k-1)x对所有x∈R都成立,(2分)
即(2k-3)x=0对所有x∈R都成立,
∴k=
.(4分)3 2
(2)由(1)得f(x)=log4(4x+1)-
,即f(x)=log4x 2
.(2分)4x+1 2x
log4(2x+
)≥log42=1 2x
,1 2
故当且仅当x=0时,(3分)
f(x)的最小值是
.(5分)1 2
(3)由方程log4(4x+1)-
=log4(a•2x-x 2
a)(*)4 3
可变形为
,由②得
=a•2x-4x+1 2x
a①4 3 a•2x-
a>0②4 3
或a>0 2x> 4 3
,a<0 2x< 4 3
令2x=t,则
,或a>0 t> 4 3 a<0 0<t< 4 3
由①得(a-1)(2x)2-
a•2x-1=0,设h(t)=(a-1)t2-4 3
at-1(2分)4 3
∴当a>0时,(a-1)h(
)<0⇒a>1,(4分)4 3
当a<0时,h(0)=-1<0,
∴h(
)>0⇒a不存在,4 3
当△=(-
a)2+4(a-1)=0时,a=4 3
或a=-3,3 4
若a=
,则t=-2,不合题意,舍去,若a=-3,则t=3 4
,满足题意,(5分)1 2
∴当a=-3或a>1时,函数f(x)与g(x)的图象有且只有一个公共点.(7分)