问题 解答题
已知函数f(x)=log9(9x+1)+kx(k∈R)是偶函数.
(1)求k的值;
(2)若函数y=f(x)的图象与直线y=
1
2
x+b
没有交点,求b的取值范围;
(3)设h(x)=log9(a•3x-
4
3
a)
,若函数f(x)与h(x)的图象有且只有一个公共点,求实数a的取值范围.
答案

(1)因为y=f(x)为偶函数,所以∀x∈R,f(-x)=f(x),

即log9(9-x+1)-kx=log9(9x+1)+kx对于∀x∈R恒成立.

2kx=log9(9-x+1)-log9(9x+1)=log9

9x+1
9x
-log9(9x+1)=-x恒成立

即(2k+1)x=0恒成立,

而x不恒为零,所以k=-

1
2

(2)由题意知方程log9(9x+1)-

1
2
x=
1
2
x+b即方程log9(9x+1)-x=b无解.

令g(x)=log9(9x+1)-x,则函数y=g(x)的图象与直线y=b无交点.

因为g(x)=log9

9x+1
9x
=log9(1+
1
9x
)

任取x1、x2∈R,且x1<x2,则0<9x19x2,从而

1
9x1
1
9x2

于是log9(1+

1
9x1
)>log9(1+
1
9x2
),即g(x1)>g(x2),

所以g(x)在(-∞,+∞)是单调减函数.

因为1+

1
9x
>1,所以g(x)=log9(1+
1
9x
)>0
.所以b的取值范围是(-∞,0].

(3)由题意知方程3x+

1
3x
=a•3x-
4
3
a有且只有一个实数根.

令3x=t>0,则关于t的方程(a-1)t2-

4
3
at-1=0(记为(*))有且只有一个正根.

若a=1,则t=-

3
4
,不合,舍去;

若a≠1,则方程(*)的两根异号或有两相等正根.

△=0⇒a=

3
4
或-3;但a=
3
4
⇒t=-
1
2
,不合,舍去;而a=-3⇒t=
1
2

方程(*)的两根异号⇔(a-1)•(-1)<0,即-a+1<0,解得:a>1.

综上所述,实数a的取值范围{-3}∪(1,+∞).

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