问题 解答题
设f(x)=logag(x)(a>0且a≠1)
(1)若f(x)=log
1
2
(3x-1)
,且满足f(x)>1,求x的取值范围;
(2)若g(x)=ax2-x,是否存在a使得f(x)在区间[
1
2
,3]上是增函数?如果存在,说明a可以取哪些值;如果不存在,请说明理由.
(3)定义在[p,q]上的一个函数m(x),用分法T:p=x0<x1<…<xi-1<xi<…<xn=q
将区间[p,q]任意划分成n个小区间,如果存在一个常数M>0,使得不等式|m(x1)-m(x0)|+|m(x2)-m(x1)|+…+|m(xi)-m(xi-1)|+…+|m(xn)-m(xn-1)|≤M恒成立,则称函数m(x)为在[p,q]上的有界变差函数.试判断函数f(x)=log4(4x2-x)是否为在[
1
2
,3]上的有界变差函数?若是,求M的最小值;若不是,请说明理由.
答案

(1)f(x)=log

1
2
(3x-1)>1⇔log
1
2
(3x-1)>log
1
2
1
2
3x-1<
1
2
3x-1>0

解得

1
3
<x<
1
2

(2)当a>1时,

1
2a
1
2
g(
1
2
)=
1
4
a-
1
2
>0
⇒a>2.

当0<a<1时,

1
2a
≥3
g(3)=9a-3>0
a≤
1
6
a>
1
3
,无解.

综上所述,a>2.

(3)函数f(x)=log4(4x2-x)为[

1
2
,3]上的有界变差函数.

由(2)知当a=4时函数f(x)为[

1
2
,3]上的单调递增函数,且对任意划分T:
1
2
=x0x1<…<xi-1xi<…<xn=3
,有f(
1
2
)=f(x0)<f(x1)<…<f(xn-1)<f(xn)=f(3)

所以

n
i=1
|f(xi)-f(xi-1)|=f(x1)-f(x0)+f(x2)-f(x1)+…+f(xn)-f(xn-1)=f(xn)-f(x0)=f(3)-f(
1
2
)=log433-log4
1
2
=log466

∴存在常数M≥log466,使得

n
i=1
|f(xi)-f(xi-1)|≤M恒成立,

∴M的最小值为log466.

单项选择题
单项选择题