问题
解答题
已知函数f(x)=logm
(1)证明:a>3; (2)问是否存在实数m,使得自变量x在定义域[α,β]上取值时,该函数的值域恰好为[logm(mβ-m),logm(mα-m)],若存在,求出实数m的取值范围,若不存在,请说明理由. |
答案
(1)
>0⇔x<-3,或x>3,x-3 x+3
∵f(x)定义域为[α,β]且α>0,
∴α>3. …(2分)
(2)∵3<α<β,m>0,
∴m(α-1)<m(β-1),而loga m(α-1)<logam(β-1),
∴0<m<1,…(4分)
设β≥x1>x2≥α,有
-x1-3 x1+3
=x2-3 x2+3
>0,6(x1-x2) (x1+3)(x2+3)
∴当0<m<1时,f(x)在[α,β]上单调递减. …(7分)
又f(x)在[α,β]上的值域为[logm(mβ-m),logm(mα-m)],
∴f(β)=logm
=logm(mβ-m)β-3 β+3 f(α)=logm
=logm(mα-m)α-3 α+3
即
又β>α>3,…(10分)mβ2+(2m-1)β-3(m-1)=0 mα2+(2m-1)α-3(m-1)=0
即α,β是方程mx2+(2m-1)x-3(m-1)=0大于3的两个不相等的实数根,…(11分)
∴
解之得0<m<0<m<1 △=16m2-16m+1>0 -
>32m-1 2m mf(3)>0
,…(15分)2- 3 4
因此,当0<m<
时,满足题意条件的m存在. …(16分)2- 3 4