aa
111∴(+1)2-2=14,∴=3,∴a=. aa3
1
(2)当a>1时,≤ax≤a,∴当ax=a时,f(x)取得最大值.
a
1
∴(a+1)2-2=14,∴a=3.综上可知,实数a的值为或3.
3
-2
11.已知函数f(x)=x-a.(1)求证:f(x)的图象关于点M(a,-1)对称;
2+1
(2)若f(x)≥-2x在x≥a上恒成立,求实数a的取值范围.
2
解:(1)证明:设f(x)的图象C上任一点为P(x,y),则y=-x-a,
2+1
P(x,y)关于点M(a,-1)的对称点为P′(2a-x,-2-y).
-
-2·2xa-2-22
∴-2-y=-2+x-a=x-a=, -(x-a)=(2a-x)-a2+12+11+22+1
-2
说明点P′(2a-x,-2-y)也在函数y=x-a的图象上,由点P的任意性知,f(x)的图象关于点M(a,
2+1-1)对称.
-22-
(2)由f(x)≥-2x得x-a≥-2x,则x-a≤2x,化为2xa·2x+2x-2≥0,则有(2x)2+2a·2x-2·2a≥0
2+12+1在x≥a上恒成立.令g(t)=t2+2a·t-2·2a,则有g(t)≥0在t≥2a上恒成立.∵g(t)的对称轴在t=0的左侧,
∴g(t)在t≥2a上为增函数.
1(a>0,且a≠1)在区间[-
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∴g(2a)≥0.∴(2a)2+(2a)2-2·2a≥0,∴2a(2a-1)≥0,则a≥0.即实数a的取值范围为a≥0.
--
12.(2008年高考江苏)若f1(x)=3|xp1|,f2(x)=2·3|xp2|,x∈R,p1、p2为常数,且
??f1(x),f1(x)≤f2(x),f(x)=?(1)求f(x)=f1(x)对所有实数x成立的充要条件(用p1、p2表示);(2)设a,b
?f2(x),f1(x)>f2(x).?
是两个实数,满足a
长度之和为(闭区间[m,n]的长度定义为n-m).
2
解:(1)f(x)=f1(x)恒成立?f1(x)≤f2(x)?3|xp1|≤2·3|xp2|?3|xp1||xp2|≤2
?|x-p1|-|x-p2|≤log32.(*)若p1=p2,则(*)?0≤log32,显然成立;若p1≠p2,记g(x)=|x-p1|-|x-
-
-
-
--
p1-p2,xp2|,当p1>p2时,g(x)=?-2x+p1+p2,p2≤x≤p1,
??p2-p1,x>p1.
所以g(x)max=p1-p2,故只需p1-p2≤log32. p1-p2,x当p1??p2-p1,x>p2.
所以g(x)max=p2-p1,故只需p2-p1≤log32.
综上所述,f(x)=f1(x)对所有实数x成立的充要条件是|p1-p2|≤log32. (2)证明:分两种情形讨论.
a+b
①当|p1-p2|≤log32时,由(1)知f(x)=f1(x)(对所有实数x∈[a,b]),则由f(a)=f(b)及a2
p1-x?,x22?,x≥p1,?3
②当|p1-p2|>log32时,不妨设p1log32.于是,当x≤p1时,有f1(x)=3p1x<3p2x从而f(x)=f1(x).
----
当x≥p2时,f1(x)=3xp1=3p2p1·3xp2>3log32·3xp2=f2(x),从而f(x)=f2(x).
----
当p1p1+p21
标为x0=+log32.①
22
1
显然p12
?f1(x),p1≤x≤x0,?
由①易知f(x)=?
?f(x),x-
-
??f1(x),a≤x≤x0,
综上可知,在区间[a,b]上,f(x)=?
?f(x),x
故由函数f1(x)与f2(x)的单调性可知,f(x)在区间[a,b]上的单调增区间的长度之和为(x0-p1)+(b-p2),
--
由于f(a)=f(b),即3p1a=2·3bp2,得
p1+p2=a+b+log32.②
b-a1
故由①②得(x0-p1)+(b-p2)=b-(p1+p2-log32)=. 22
b-a
综合①、②可知,f(x)在区间[a,b]上单调增区间的长度之和为.
2
第二节 对数函数
19
A组
1.(2009年高考广东卷改编)若函数y=f(x)是函数y=ax(a>0,且a≠1)的反函数,其图象经过点(a,a),则f(x)=________.
1
1
解析:由题意f(x)=logax,∴a=logaa2=,∴f(x)=log1x.答案:log1x
2222.(2009年高考全国卷Ⅱ)设a=log3π,b=log23,c=log32,则a、b、c的大小关系是________.
1111
解析:a=log3π>1,b=log23=log23∈(,1),c=log32=log32∈(0,),故有a>b>c.答案:a>b>c
2222
??1?x???,x?[?1,0)3.若函数f(x)=??4?,则f(log43)=________.
?x?4,x?[0,1]解析:0-1
1
的图象经过点(4,2),则函数g(x)=loga的图象是________.
x+1
解析:由已知将点(4,2)代入y=ax1,∴2=a41,即a=23>1. -
-
1
1
是单调递减的,故g(x)递减且过(0,0)点,∴④正确.答案:④ x+1
1
5.(原创题)已知函数f(x)=alog2x+blog3x+2,且f()=4,则f(2010)的值为_.
2010111解析:设F(x)=f(x)-2,即F(x)=alog2x+blog3x,则F()=alog2+blog3=-(alog2x+blog3x)=-F(x),
xxx11
∴F(2010)=-F()=-[f()-2]=-2,
20102010
又
即f(2010)-2=-2,故f(2010)=0.答案:0
6.若f(x)=x2-x+b,且f(log2a)=b,log2f(a)=2(a>0且a≠1).(1)求f(log2x)的最小值及相应x的值;(2)若f(log2x)>f(1)且log2f(x)解:(1)∵f(x)=x2-x+b,∴f(log2a)=(log2a)2-log2a+b=b,∴log2a=1,∴a=2.又∵log2f(a)=2,∴f(a)=4.∴a2-a+b=4,∴b=2.∴f(x)=x2-x+2.
17
∴f(log2x)=(log2x)2-log2x+2=(log2x-)2+. 24
17
∴当log2x=,即x=2时,f(log2x)有最小值. 24
?(log2x)2-log2x+2>2,?log2x<0或log2x>1,??
?(2)由题意知?∴ 22
??log(x-x+2)<2.0
??02,
∴?∴0
B组
x+3
1.(2009年高考北京卷改编)为了得到函数y=lg的图象,只需把函数y=lgx的图象上所有的点
10________.
x+3
解析:∵y=lg=lg(x+3)-1,∴将y=lgx的图象上的点向左平移3个单位长度得到y=lg(x+3)
10的图象,再将y=lg(x+3)的图象上的点向下平移1个单位长度得到y=lg(x+3)-1的图象.