问题 解答题
已知函数f(x)=lg
2x
ax+b
,f(1)=0
,当x>0时,恒有f(x)-f(
1
x
)=lgx

(1)求f(x)的表达式;
(2)设不等式f(x)≤lgt的解集为A,且A⊆(0,4],求实数t的取值范围.
(3)若方程f(x)=lg(8x+m)的解集为∅,求实数m的取值范围.
答案

(1)∵当x>0时,f(x)-f(

1
x
)=lgx恒成立

lg

2x
ax+b
-lg
2
bx+a
=lgx,

即(a-b)x2-(a-b)x=0恒成立,

∴a=b(2分)

又f(1)=0,即a+b=2,从而a=b=1,

f(x)=lg

2x
1+x
(4分)

(2)由不等式f(x)≤lgt,

lg

2x
1+x
≤lgt⇒
(2-t)x-t
1+x
≤0且
2x
1+x
>0
(6分)

由于解集A⊆(0,4],故0<t<2,(7分)

所以A=(0,

t
2-t
]⊆(0,4]即
t
2-t
≤4⇒t≤
8
5
,(8分)

又因为0<t<2,所以实数t的取值范围是(0,

8
5
](10分)

(3)由lg

2x
1+x
=lg(8x+m)
2x
1+x
=8x+m
2x
1+x
>0
8x2+(6+m)x+m=0
x<-1或x>0
(12分)

方程的解集为∅,故有两种情况:

①方程8x2+(6+m)x+m=0无解,即△<0,得2<m<18(14分)

②方程8x2+(6+m)x+m=0有解,两根均在[-1,0]内,g(x)=8x2+(6+m)x+m

△≥0
g(-1)≥0
g(0)≥0
-1≤
-6-m
16
≤0
m≤2或m≥18
-6≤m≤10
⇒0≤m≤2
(17分)

综合①②得实数m的取值范围是0≤m<18(18分)

单项选择题
选择题