题目内容
已知常数a、b满足a>1>b>0,若f(x)=lg(ax-bx).
(1)求y=f(x)的定义域;
(2)证明y=f(x)在定义域内是增函数;
(3)若f(x)恰在(1,+∞)内取正值,且f(2)=lg2,求a、b的值.
(1)求y=f(x)的定义域;
(2)证明y=f(x)在定义域内是增函数;
(3)若f(x)恰在(1,+∞)内取正值,且f(2)=lg2,求a、b的值.
分析:(1)利用对数函数和指数函数的定义域及单调性即可得出;
(2)?x2>x1>0,利用指数函数和对数函数的单调性即可证明f(x2)-f(x1)>0;
(3)由(2)可知:y=f(x)在(1,+∞)上是增函数,且f(x)恰在(1,+∞)内取正值,可得f(1)=0,又f(2)=lg2,联立即可解出.
(2)?x2>x1>0,利用指数函数和对数函数的单调性即可证明f(x2)-f(x1)>0;
(3)由(2)可知:y=f(x)在(1,+∞)上是增函数,且f(x)恰在(1,+∞)内取正值,可得f(1)=0,又f(2)=lg2,联立即可解出.
解答:解:(1)要使函数f(x)=lg(ax-bx)有意义,则需要ax-bx>0,(*)
∵常数a、b满足a>1>b>0,∴
>1,∴(*)化为(
)x>1,∴x>0.
∴y=f(x)的定义域为(0,+∞).
(2)?x2>x1>0,则f(x2)-f(x1)=lg(ax2-bx2)-lg(ax1-bx1)=lg
.
∵x2>x1>0,a>1>b>0,∴ax2-ax1>0,bx1-bx2>0.
∴ax2-bx2-(ax1-bx1)=(ax2-ax1)+bx1-bx2>0,
又ax1>bx1,
∴
>1,
∴lg
>0.
∴f(x2)-f(x1)>0,即f(x2)>f(x1).
∴y=f(x)在定义域内是增函数;
(3)由(2)可知:y=f(x)在(1,+∞)上是增函数,且f(x)恰在(1,+∞)内取正值,
∴f(1)=0,即lg(a-b)=0,化为a-b=1.
∵f(2)=lg2,∴lg(a2-b2)=lg2,化为a2-b2=2,
联立
,解得
.
∴a=1.5,b=0.5.
∵常数a、b满足a>1>b>0,∴
a |
b |
a |
b |
∴y=f(x)的定义域为(0,+∞).
(2)?x2>x1>0,则f(x2)-f(x1)=lg(ax2-bx2)-lg(ax1-bx1)=lg
ax2-bx2 |
ax1-bx1 |
∵x2>x1>0,a>1>b>0,∴ax2-ax1>0,bx1-bx2>0.
∴ax2-bx2-(ax1-bx1)=(ax2-ax1)+bx1-bx2>0,
又ax1>bx1,
∴
ax2-bx2 |
ax1-bx1 |
∴lg
ax2-bx2 |
ax1-bx1 |
∴f(x2)-f(x1)>0,即f(x2)>f(x1).
∴y=f(x)在定义域内是增函数;
(3)由(2)可知:y=f(x)在(1,+∞)上是增函数,且f(x)恰在(1,+∞)内取正值,
∴f(1)=0,即lg(a-b)=0,化为a-b=1.
∵f(2)=lg2,∴lg(a2-b2)=lg2,化为a2-b2=2,
联立
|
|
∴a=1.5,b=0.5.
点评:本题考查了指数函数和对数函数的单调性及其运算性质,属于难题.
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