问题 填空题
已知函数 f(x)=
4x+k•2x+1
4x+2x+1
.若对任意的实数x1,x2,x3,不等式f(x1)+f(x2)>f(x3)恒成立,则实数k的取值范围是______.
答案

∵函数 f(x)=

4x+k•2x+1
4x+2x+1
=
2x+k+
1
2x
2x+1+
1
2x

令t=2x+1+

1
2x
,(t≥3)

则f(x)=y=1+

k-1
t

若k-1<0,即k<1,函数y=1+

k-1
t
在[3,+∞)上为增函数
此时的函数f(x)=y值域为[1+
k-1
3
,1)
若不等式f(x1)+f(x2)>f(x3)恒成立

则2(1+

k-1
3
)≥1,就可以满足条件

解得-

1
2
≤k<1
若k-1=0,即k=1,

f(x)=1,不等式f(x1)+f(x2)>f(x3)显然成立
若k-1>0,即k>1
函数y=1+

k-1
t
在[3,+∞)上为减函数
此时的函数f(x)=y值域为(1,1+
k-1
3
]
若不等式f(x1)+f(x2)>f(x3)恒成立

则1+1≥1+

k-1
3

解得1<k≤4

综上所述:-

1
2
≤k≤4

故答案为:-

1
2
≤k≤4

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