已知函数f(x)=(logax)2-logax-2(a>0,a≠1). (Ⅰ)当a=2时,求f(2); (Ⅱ)求解关于x的不等式f(
(Ⅲ)若函数f(x)在[2,4]的最小值为4,求实数a的值. |
(Ⅰ)当a=2时,f(2)=(log22)2-log22-2=1-1-2=-2 ….(2分)
(Ⅱ)令t=
,t∈(0,+∞)1+x 1-x
f(
)>0等价于(logat-2)(logat+1)>01+x 1-x
∴logat>2或logat<-1,
当a>1时,t>a2或t<1 a
∴
>a2或1+x 1-x
<1+x 1-x 1 a
∴
<x<1或-1<x<a2-1 a2+1
;1-a 1+a
当0<a<1时,t<a2或t>1 a
∴
<a2或1+x 1-x
>1+x 1-x 1 a
∴-1<x<
或a2-1 a2+1
<x<1 ….(7分)1-a 1+a
(Ⅲ)令logax=v,y=f(v)=v2-v-2,对称轴为v=
.1 2
当a>1时,v∈[loga2,loga4]
①当1<a≤4,即
≤loga2时,f(v)在[loga2,loga4]上单调递增,1 2
∴fmin(v)=f(loga2)=(loga2)2-loga2-2=4
∴loga2=3或loga2=-2(不合题意)
∴a=3 2
②当4<a<16,即loga2<
<loga4时,fmin(v)=f(1 2
)≠4;1 2
③当a≥16,即
≥loga4时,fmin(v)=f(loga4)=(loga4)2-loga4-2=41 2
∴loga4=3或loga4=-2(不合题意)
当0<a<1时,v∈[loga4,loga2],显然
≥loga2,1 2
∴fmin(v)=f(loga2)=(loga2)2-loga2-2=4
∴loga2=-2或loga2=3(不合题意)
∴a=2 2
综上:a=
或a=3 2
….(12分)2 2