问题 解答题
已知a>0且a≠1,函数f(x)=loga(x+1),g(x)=loga
1
1-x
,记F(x)=2f(x)+g(x)
(1)求函数F(x)的定义域D及其零点;
(2)若关于x的方程F(x)-m=0在区间[0,1)内有解,求实数m的取值范围.
答案

(1)F(x)=2f(x)+g(x)=2loga(x+1)+loga

1
1-x
(a>0且a≠1)

x+1>0
1-x>0
,可解得-1<x<1,

所以函数F(x)的定义域为(-1,1)

令F(x)=0,则2loga(x+1)+loga

1
1-x
=0…(*)  

方程变为loga(x+1)2=loga(1-x),即(x+1)2=1-x,即x2+3x=0

解得x1=0,x2=-3,经检验x=-3是(*)的增根,所以方程(*)的解为x=0

即函数F(x)的零点为0.

(2)方程可化为m=2loga(x+1)+loga

1
1-x

=loga

x2+2x+1
1-x
=loga(1-x+
4
1-x
-4),

am=1-x+

4
1-x
-4,设1-x=t∈(0,1]

函数y=t+

4
t
在区间(0,1]上是减函数

当t=1时,此时x=0,ymin=5,所以am≥1

①若a>1,由am≥1可解得m≥0,

②若0<a<1,由am≥1可解得m≤0,

故当a>1时,实数m的取值范围为:m≥0,

当0<a<1时,实数m的取值范围为:m≤0

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