问题
解答题
已知函数f(x)=log4(4x+1). (1)求函数f(x)的值域; (2)判断函数F(x)=f(x)-4在定义域上的单调性,并用定义证明; (3)设h(x)=log4(a•2x-
|
答案
(1)令t=4x+1,
∵4x>0,
∴t>1,
∴y=log4t>0,
所以函数f(x)的值域为(0,+∞).…(2分)
(2)∵F(x)=f(x)-4的定义域为R,
∴对任意x1,x2∈R,且x1<x2,
则F(x1)-F(x2)=log4(4x1+1)-4-[log4(4x2+1)-4]
=log4
,1+4x1 1+4x2
∵x1,x2∈R,且x1<x2,
∴4x1<4x2,
∴0<4x1+1<4x2+1,从而
<1,4x1+1 4x2+1
∴log4
<0,故F(x1)-F(x2)<0,1+4x1 1+4x2
即F(x1)<F(x2),
所以函数F(x)=f(x)-x在定义域上为增函数.…(4分)
(3)因为函数f(x)与h(x)的图象有且只有一个公共点,
即方程log4(4x +1)=log4(a•2x-
a)有且只有一个实数根,3 4
∴4x+1=(a•2x-
a)有且只有一个实数根,3 4
∴(2x)2+1=(a•2x-
a),即(2x)2-a•2x+3 4
a+1=0.3 4
令t=2x>0,则关于t的方程t2-at+
a+1=0(*)有且只有一个正根. …(6分)3 4
则方程(*)的两根异号或有两个相等的正根.
∴
或△=0
>0a 2
a+1<0,3 4
∴a=4或a<-
;4 3
综上所述,实数a的取值范围是{a|a=4或a<-
}.…(8分)4 3