设f(x)=3x,且f(a+2)=18,g(x)=3ax-4x(x∈R).
(Ⅰ)求g(x)的解析式;
(Ⅱ)讨论g(x)在[0,1]上的单调性并用定义证明;
(Ⅲ)若方程g(x)-b=0在[-2,2]上有两个不同的解,求实数b的取值范围.
(1)∵f(x)=3x,且f(a+2)=18,
∴3a+2=18⇒3a=2(2分)
∵g(x)=3ax-4x=(3a)x-4x
∴g(x)=2x-4x(2分)
(2)g(x)在[0,1]上单调递减.证明如下
设0≤x1<x2≤1
g(x2)-g(x1)=2x2-4x2-2x1+4x1
=(2x2-2x1)(1-2x1-2x2)(2分)
∵0≤x1<x2≤1,
∴2x2>2x1,1≤2x1<2,1<2x2≤2
∴2≤2x1+2x2<4
∴-3<1-2x1-2x2<-1,
∴(2x2-2x1)(1-2x1-2x2)<0
∴g(x2)<g(x1)
∴g(x)在[0,1]上单调递减(2分)
(3)方程为2x -4x -b=0,
令t=2x x∈[-2,2],则
≤t≤4(2分)1 4
转化为方程为t-t2-b=0在[
,4]有两个不同的解.1 4
∴b=t-t2即b=-(t-
)2+1 2
,1 4
当t=
时b取最大值1 2 1 4
当t=
时,b=1 4
,当t=4时,b=-123 16
可得,当
≤b<3 16
时,方程有两不同解.(4分)1 4