问题 解答题

已知函数f(x)=log4(ax2+2x+3)

(1)若f(1)=1,求f(x)的单调区间;

(2)是否存在实数a,使f(x)的最小值为0?若存在,求出a的值;若不存在,说明理由.

答案

(1)∵f(x)=log4(ax2+2x+3)且f(1)=1,

∴log4(a•12+2×1+3)=1⇒a+5=4⇒a=-1

可得函数f(x)=log4(-x2+2x+3)

∵真数为-x2+2x+3>0⇒-1<x<3

∴函数定义域为(-1,3)

令t=-x2+2x+3=-(x-1)2+4

可得:当x∈(-1,1)时,t为关于x的增函数;

当x∈(1,3)时,t为关于x的减函数.

∵底数为4>1

∴函数f(x)=log4(-x2+2x+3)的单调增区间为(-1,1),单调减区间为(1,3)

(2)设存在实数a,使f(x)的最小值为0,

由于底数为4>1,可得真数t=ax2+2x+3≥1恒成立,

且真数t的最小值恰好是1,

即a为正数,且当x=-

2
2a
=-
1
a
时,t值为1.

a>0
a( -
1
a
)2+2(-
1
a
)+3 =1 
a>0
-
1
a
+2 =0
⇒a=
1
2

因此存在实数a=

1
2
,使f(x)的最小值为0.

填空题
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