问题
解答题
已知函数f(x)=logax,g(x)=loga(2x+m-2),其中x∈[1,2],a>0且a≠1,m∈R.
(I)当m=4时,若函数F(x)=f(x)+g(x)有最小值2,求a的值;
(Ⅱ)当0<a<l时,f(x)≥2g(x)恒成立,求实数m的取值范围.
答案
(I)由题意,m=4时,F(x)=f(x)+g(x)=logax+loga(2x+2)=loga(2x2+2x),
又x∈[1,2],则2x2+2x∈[4,12].
而函数F(x)=f(x)+g(x)有最小值2,
∴a>1,解得a=2;
(Ⅱ)由题意,0<a<1时,∵f(x)≥2g(x),
∴1≤x≤2 2x+m-2>0 logax≥loga(2x+m-2)2
⇒
,1≤x≤2 m>2-2x x≤(2x+m-2)2
⇒
,1≤x≤2 m>0 4x2+(4m-9)x+(m-2)2≥0
令h(x)=4x2+(4m-9)x+(m-2)2=4[x-(
-9 8
)]2+(m-2)2-m 2
,(9-4m)2 16
(1)当0<m<
时,1<1 4
-9 8
<m 2
<2,9 8
函数h(x)min=(m-2)2-
≥0,(9-4m)2 16
解得m无解;
(2)当m≥
时,函数h(x)在x∈[1,2]上的单调递减,1 4
则h(x)min=h(1)=m2-1≥0⇒m≥1.
综上,实数m的取值范围为[1,+∞).