已知函数f(x)=2xx+1(x>0)(1)求证:函数f(x)在(0,+∞)上为单调增函数;(2)设g(x)=log2f(x)
已知函数f(x)=2xx+1(x>0)(1)求证:函数f(x)在(0,+∞)上为单调增函数;(2)设g(x)=log2f(x),求g(x)的值域;(3)对于(2)中函数g...
已知函数f(x)=2xx+1(x>0)(1)求证:函数f(x)在(0,+∞)上为单调增函数;(2)设g(x)=log2f(x),求g(x)的值域;(3)对于(2)中函数g(x),若关于x的方程|g(x)|2+m|g(x)|+2m+3=0有三个不同的实数解,求m的取值范围.
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(1)证明:f(x)=
=2?
,
设x1,x2是(0,+∞)上的任意两个数,且x1<x2,…(2分)
则f(x1)?f(x2)=(2?
)?(2?
)=?
+
=
…(4分)
∵x1<x2,∴x1-x2<0,∴
<0,即f(x1)<f(x2)
∴f(x)在(0,+∞)上为增函数,…(6分)
(2)解:f(x)=
=2?
,
因为x>0,所以x+1>1,所以0<
<2,即0<f(x)<2…(8分)
又因为x>0时,f(x)单调递增,y=log2t单调递增,
所以y=log2f(x)单调递增,所以g(x)值域为(-∞,1)…(10分)
(3)解:由(2)可知y=|g(x)|大致图象如图所示,
设|g(x)|=t,则|g(x)|2+m|g(x)|+2m+3=0有三个不同的实数解,即为t2+mt+2m+3=0有两个根,且一个在(0,1)上,一个在[1,+∞)上,
设h(t)=t2+mt+2m+3…(12分)
①当有一个根为1时,h(1)=12+m+2m+3=0,m=?
,此时另一根为
适合题意; …(13分)
②当没有根为1时,
,得
2x |
x+1 |
2 |
x+1 |
设x1,x2是(0,+∞)上的任意两个数,且x1<x2,…(2分)
则f(x1)?f(x2)=(2?
2 |
x1+1 |
2 |
x2+1 |
2 |
x1+1 |
2 |
x2+1 |
2(x1?x2) |
(x1+1)(x2+1) |
∵x1<x2,∴x1-x2<0,∴
2(x1?x2) |
(x1+1)(x2+1) |
∴f(x)在(0,+∞)上为增函数,…(6分)
(2)解:f(x)=
2x |
x+1 |
2 |
x+1 |
因为x>0,所以x+1>1,所以0<
2 |
x+1 |
又因为x>0时,f(x)单调递增,y=log2t单调递增,
所以y=log2f(x)单调递增,所以g(x)值域为(-∞,1)…(10分)
(3)解:由(2)可知y=|g(x)|大致图象如图所示,
设|g(x)|=t,则|g(x)|2+m|g(x)|+2m+3=0有三个不同的实数解,即为t2+mt+2m+3=0有两个根,且一个在(0,1)上,一个在[1,+∞)上,
设h(t)=t2+mt+2m+3…(12分)
①当有一个根为1时,h(1)=12+m+2m+3=0,m=?
4 |
3 |
1 |
3 |
②当没有根为1时,
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