题目内容

若0<a<1,函数f(x)=loga
x-3x+3
,g(x)=1+loga(x-1)
,设f(x),g(x)的定义域的公共部分为D,当[m,n]⊆D(m<n)时,f(x)在[m,n]上的值域是[g(n),g(m)],求a的取值范围.
分析:先分别求函数f(x)和g(x)的定义域,并求其交集D,再利用复合函数的单调性判断函数f(x)为D上的减函数,从而函数f(x)在[m,n]上的值域是[f(n),f(m)],从而将问题转化为方程组
f(m)=g(m)
f(n)=g(n)
有解,即ax2+(2a-1)x-3a+3=0的两根均大于3,最后利用二次函数的图象和性质列不等式即可解得a的范围
解答:解:由
x-3
x+3
>0,得x>3或x<-3,∴函数f(x)的定义域为A=(-∞,-3)∪(3,+∞),
由x-1>0,得x>1,∴函数g(x)的定义域为B=(1,+∞),
∴D=A∩B=(3,+∞)
f(x)=loga
x-3
x+3
=loga(1-
6
x+3
)
在区间D上为减函数,(因为内层函数为增函数,外层函数为减函数)
f(m)=g(m)
f(n)=g(n)

即f(x)=g(x)有两个大于3的不等根m,n
loga
x-3
x+3
=1+loga(x-1)
有两个大于3的不等根m,n
x-3
x+3
=a(x-1)
有两个大于3的不等根m,n
即ax2+(2a-1)x-3a+3=0的两根均大于3
设h(x)=ax2+(2a-1)x-3a+3
0<a<1
△=(2a-1)2-4a(3-3a)>0
h(3)=9a+3(2a-1)-3a+3>0
-
2a-1
2a
>3

解得a∈(0,
2-
3
4
点评:本题主要考查了对数型复合函数的定义域和单调性的判断方法,二次方程根的分布问题的解法,函数与方程的思想,转化化归的思想方法,
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