问题 解答题

已知函数f(x)=logax(a>0,a≠1),如果对于任意x∈[3,+∞)都有|f(x)|≥1成立,试求a的取值范围.

答案

a的取值范围是:(1,3]∪[,1)

当a>1时,对于任意x∈[3,+∞),都有f(x)>0.

所以,|f(x)|=f(x),而f(x)=logax在[3,+∞)上为增函数,

∴对于任意x∈[3,+∞),有f(x)≥loga3.                                4分

因此,要使|f(x)|≥1对于任意x∈[3,+∞)都成立.

只要loga3≥1=logaa即可,∴1<a≤3.                                       6分

当0<a<1时,对于x∈[3,+∞),有f(x)<0,

∴|f(x)|="-f(x).                                                        " 8分

∵f(x)=logax在[3,+∞)上为减函数,

∴-f(x)在[3,+∞)上为增函数.

∴对于任意x∈[3,+∞)都有

|f(x)|=-f(x)≥-loga3.                                                     10分

因此,要使|f(x)|≥1对于任意x∈[3,+∞)都成立,

只要-loga3≥1成立即可,

∴loga3≤-1=loga,即≤3,∴≤a<1.                                     12分

综上,使|f(x)|≥1对任意x∈[3,+∞)都成立的a的取值范围是:(1,3]∪[,1).   14分

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