题目内容

(本小题满分14分) 已知函数,(x>0).

(1)当0<a<b,且f(a)=f(b)时,求的值  ;   

(2)是否存在实数a,b(a<b),使得函数y=f(x)的定义域、值域都是[a,b],若存在,求出a,b的值,若不存在,请说明理由.

(3)若存在实数a,b(a<b),使得函数y=f(x)的定义域为 [a,b]时,值域为 [ma,mb],(m≠0),求m的取值范围.

 

 

 

【答案】

(14分)(1).

  (2)不存在满足条件的实数a,b.

(3)

【解析】(14分)解:(1) ∵x>0,∴

∴f(x)在(0,1)上为减函数,在上是增函数.

由0<a<b,且f(a)=f(b),可得 0<a1<b和.即.

                                    ……………………3分

(2)不存在满足条件的实数a,b.

若存在满足条件的实数a,b,使得函数y=的定义域、值域都是[a,b],

则a>0. 而

①当时,在(0,1)上为减函数.

故     即  解得  a=b.

故此时不存在适合条件的实数a,b.

②当时,在上是增函数.

故     即 

此时a,b是方程的根,此方程无实根.

故此时不存在适合条件的实数a,b.

③当,时,由于,而,

故此时不存在适合条件的实数a,b.

      综上可知,不存在适合条件的实数a,b.         …………………………8分

(3)若存在实数a,b(a<b),使得函数y=f(x)的定义域为[a,b]时,值域为[ma,mb].

      则a>0,m>0.

①   当时,由于f(x)在(0,1)上是减函数,故.此时得a=b,不符合题意,所以a,b不存在.                              

②   当,时,由(2)知0在值域内,值域不可能是[ma,mb],所以a,b不存在.

        故只有.

∵在上是增函数,

     ∴ 即    所以a、b是方程的两个根.

即关于x的方程有两个大于或等于1的相异实根.

设这两个根为、,则+=,·=.

∴       即    解得   .

    故m的取值范围是.    ……………………………14分

 

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