问题 解答题
已知函数f(x)=2x,x∈R.
(1)若存在x∈[-1,1],使得f(x)+
a
f(x)
>2
成立,求实数a的取值范围;
(2)解关于x的不等式f(2x)+(a-1)f(x)>a;
(3)若f(x1)+f(x2)=f(x1)f(x2),f(x1)+f(x2)+f(x3)=f(x1)f(x2)f(x3),求x3的最大值.
答案

(1)∵存在 x∈[-1,1],令t=2x∈[

1
2
,2],即t+
a
t
>2
成立. (1分)

∴a>-t2+2t.由于函数y=-t2+2t的最小值为0,此时,t=2,(4分)

∴a>0,即实数a的取值范围为(0,+∞).(5分)

(2)不等式f(2x)+(a-1)f(x)>a,即 22x+(a-1)x>a.

令t=2x∈(0,+∞),不等式即(t-1)(t+a)>0.(6分)

①当-a=1,即a=-1,可得t>0且t≠1,∴x≠0.(7分)

②当-a>1,即a<-1,可得t>-a,或0<t<1,∴x>log2(-a),或x<0.(8分)

③当-a<1,即 a>-1,可得t<-a,或t>1.

若-a≤0,即a≥0,由不等式可得t>1,∴x>0.(9分)

若0<-a<1,即-1<a<0,由不等式可得0<t<-a,或t>1,

∴x<log2(-a),或x>0.(10分)

综上,当a=-1时,不等式的解集为{x|x≠0};

当a<-1时,不等式的解集为{x|x>log2(-a),或x<0  };

当 a≥0时,不等式的解集为{x|x>0};

当-1<a<0时,不等式的解集为{x|x<log2(-a),或x>0}.(11分)

(3)令a=2x1,b=2x2,c=2x3,则a+b=ab,a+b+c=abc,(a,b,c>0).

ab=a+b≥2

ab
⇒ab≥4.(13分)

c=

a+b
ab-1
=
ab
ab-1
=1+
1
ab-1
≤1+
1
3
=
4
3
(15分)

2x3

4
3
,故x3的最大值为log2
4
3
.(16分)

单项选择题
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