题目内容
【题目】设函数fk(x)=xk+bx+c(k∈N* , b,c∈R),g(x)=logax(a>0,a≠1).
(1)若b+c=1,且fk(1)=g( ),求a的值;
(2)若k=2,记函数fk(x)在[﹣1,1]上的最大值为M,最小值为m,求M﹣m≤4时的b的取值范围;
(3)判断是否存在大于1的实数a,使得对任意x1∈[a,2a],都有x2∈[a,a2]满足等式:g(x1)+g(x2)=p,且满足该等式的常数p的取值唯一?若存在,求出所有符合条件的a的值;若不存在,请说明理由.
【答案】
(1)解:∵b+c=1,且f(1)=g( ),∴1+b+c= ,∴a=
(2)解:k=2时,f(x)=x2+bx+c,所以
当对称轴x=﹣ ≤﹣1,即b≥2时,M=f(1)=1+b+c,m=f(﹣1)=1﹣b+c,M﹣m=2b≤4,解得b≤2,∴b=2.
当对称轴﹣1<﹣ ≤0,即0≤b<2时,M=f(1)=1+b+c,m=f(﹣ )=c﹣ ,M﹣m=b+1+ ≤4,解得﹣6≤b≤2,∴0≤b<2.
当对称轴0<﹣ <1,即﹣2≤b<0时,M=f(﹣1)=1﹣b+c,m=f(﹣ )=c﹣ ,M﹣m=1﹣b+ ≤4,解得﹣2≤b≤6,∴﹣2<b<0.
当对称轴﹣ ≥1,即b≤﹣2时,M=f(﹣1)=1﹣b+c,m=f(1)=1+b+c,M﹣m=﹣2b≤4,解得b≥﹣2,∴b=﹣2.
综上所述:b的取值范围是﹣2≤b≤2
(3)解:将等式g(x1)+g(x2)=p变形得g(x1)=p﹣g(x2),由任意实数x1∈[a,2a],都有x2∈[a,a2]得到[logaa,loga(2a)][p﹣ ,p﹣logaa],
即[1,1+loga2][p﹣2,p﹣1],
∴ ,解得2+loga2=3,∴a=2
【解析】(1)代入得到关于a的方程解之;(2)k=2,说明函数是二次函数,讨论对称轴x=﹣ 与区间的位置关系,确定最值,得到关于b的方程,解之;(3)将等式g(x1)g(x2)=p变形得g(x1)=p﹣g(x2),由x1 , x2的范围,得到g(x1)、g(x2)的范围,利用对任意实数x1∈[a,2a],
都有x2∈[a,a2]得到[logaa,loga(2a)][p﹣ ,p﹣logaa]解得即可.
【考点精析】利用利用导数研究函数的单调性和函数的最大(小)值与导数对题目进行判断即可得到答案,需要熟知一般的,函数的单调性与其导数的正负有如下关系: 在某个区间内,(1)如果,那么函数在这个区间单调递增;(2)如果,那么函数在这个区间单调递减;求函数在上的最大值与最小值的步骤:(1)求函数在内的极值;(2)将函数的各极值与端点处的函数值,比较,其中最大的是一个最大值,最小的是最小值.