问题 解答题
已知函数f(x)=2x-
a
2x
(a∈R),将y=f(x)的图象向右平移两个单位,得到函数y=g(x)的图象,函数y=h(x)与函数y=g(x)的图象关于直线y=1对称.
(Ⅰ)求函数y=g(x)和y=h(x)的解析式;
(Ⅱ)若方程f(x)=a在x∈[0,1]上有且仅有一个实根,求a的取值范围;
(Ⅲ)设F(x)=f(x)+h(x),已知F(x)>2+3a对任意的x∈(1,+∞)恒成立,求a的取值范围.
答案

(Ⅰ)由题意可得g(x)=f(x-2)=2x-2-

a
2x-2

设y=h(x)的图象上一点P(x,y),点P(x,y)关于y=1的对称点为Q(x,2-y),

由点Q在y=g(x)的图象上,所以2x-2-

a
2x-2
=2-y,

于是y=2-2x-2+

a
2x-2
,即h(x)=2-2x-2+
a
2x-2

(Ⅱ)设t=2x,∵x∈[0,1],∴t∈[1,2].

2x-

a
2x
=a得t-
a
t
=a
,即t2-at-a=0在t∈[1,2]上有且仅有一个实根.

设k(t)=t2-at-a,对称轴t=

a
2

若k(1)=0,则a=

1
2
,两根为t1=1,t2=-
1
2
.适合题意;

若k(2)=0,则a=

4
3
,两根为t1=2,t2=-
2
3
.适合题意.

若在(1,2)内有且仅有一个实根,则k(1)•k(2)<0①或    

△=0
1≤
a
2
≤2

由①得 (1-2a)(4-3a)<0⇔

1
2
<a<
4
3

由②得 

a2+4a=0
2≤a≤4
无解.

综上可得a∈[

1
2
4
3
].

(Ⅲ)F(x)=f(x)+h(x)=

3
4
2x+
3a
2x
+2.

由F(x)>2+3a,化简得

1
4
2x+
a
2x
>a,设t=2x,t∈(2,+∞).

即t2-4at+4a>0对任意t∈(2,+∞)恒成立.

注意到t-1>1,分离参数得a<

t2
4(t-1)
对任意t∈(2,+∞)恒成立.

m(t)=

t2
t-1
,t∈(2,+∞),即a<
1
4
m(t)min

m(t)=

t2
t-1
=(t-1)+
1
t-1
+2.

可证m(t)在(2,+∞)上单调递增.

∴m(t)>m(2)=4,

a≤

1
4
•4=1,即a∈(-∞,1].

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