问题
解答题
已知函数f(logax)=
(1)求f(x)的解析式; (2)判断并证明f(x)的单调性; (3)当x∈(-∞,2)时,f(x)-4的值恒为负数,求实数a的取值范围. |
答案
(1)令logax=t,∴x=at,代入得f(t)=
(at-a-t)a a2-1
即f(x)=
(ax-a-x),(a>0且a≠1).a a2-1
(2)当a>1,
>0,f(x)在R上是增函数,x1<x2,a a2-1
∴f(x1)-f(x2)=
(ax1-a-x1)-a a2-1
( ax2- a-x2)a a2-1
[(ax1-ax2)+(a a2-1
-1 ax2
)]1 ax1 =
(ax1-ax2)(1+a a2-1
)<01 ax1ax2 ∴f(x1)<f(x2)
∴f(x)在R上是增函数,当0<a<1时,同理可证:f(x)在R上是增函数
(3)由(2)知f(x)在R上是增函数,
∴当x∈(-∞,2)时,f(x)<f(2)=
(a2-a-2),a a2-1
∴f(2)-4=
(a2-a-2)-4≤0,a a2-1
整理得
≤0且a>0且a≠1.a2-4a+1 a
∴a2-4a+1≤0,解得2-
≤a≤2+3
,且a≠1,3
即[2-
,1)∪(1,2+3
].3