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设a>0,a≠1为常数,函数f(x)=logax-5x+5讨论函数f在区间内的单调性,并给予证明;设g=1+loga

题文

(理)设a>0,a≠1为常数,函数f(x)=logax-5x+5
(1)讨论函数f(x)在区间(-∞,-5)内的单调性,并给予证明;
(2)设g(x)=1+loga(x-3),如果方程f(x)=g(x)有实数解,求实数a的取值范围. 题型:未知 难度:其他题型

答案

(1)设t=x-5x+5,任取x2<x1<-5,则
t2-t1=x2-5x2+5-x1-5x1+5
=(x1+5)(x2-5)-(x2+5)(x1-5)(x2+5)(x1+5)
=10( x2-x1)  (x2+5)(x1+5).
∵x1<-5,x2<-5,x2<x1
∴x1+5<0,x2+5<0,x2-x1<0.
∴10(x2-x1) (x2+5)(x1+5)<0,即t2<t1
当a>1时,y=logax是增函数,∴logat2<logat1,即f(x2)<f(x1);
当0<a<1时,y=logax是减函数,∴logat2>logat1,即f(x2)>f(x1).
综上可知,当a>1时,f(x)在区间(-∞,-5)为增函数;
当0<a<1时,f(x)在区间(-∞,-5)为减函数.
(2)g(x)=1+loga(x-3)=logaa(x-3),
方程f(x)=g(x)等价于:a(x-3)=x-5x+5x>3x<-5或x>5
即方程a=x-5(x+5)(x-3)在区间(5,+∞)上有解,
∵[x-5(x+5)(x-3)] /=-x2+10x-5(x+5) 2(x-3)  2=-[x-(5-25)][x-(5+25)] (x+5)(x-3) 
∴函数F(x)=x-5(x+5)(x-3)在区间(5,5+25)上导数大于零,在区间(5+25,+∞)导数小于零
可得F(x)=x-5(x+5)(x-3)在区间(5,5+25)上单调增,在区间(5+25,+∞)单调减
∴F(x)的最大值为F(5+25)=3-516,而F(x)的最小值大于F(5)=0
要使方程方程a=x-5(x+5)(x-3)在区间(5,+∞)上有解,必须a∈(0,3-516]
所以a的取值范围是:(0,3-516]

解析

x-5x+5

考点

据考高分专家说,试题“(理)设a>0,a≠1为常数,函数f(x.....”主要考查你对 [函数的单调性、最值 ]考点的理解。 函数的单调性、最值

单调性的定义:

1、对于给定区间D上的函数f(x),若对于任意x1,x2∈D,当x1<x2时,都有f(x1)<f(x2),则称f(x)是区间上的增函数;当x1<x2时,都有f(x1)>f(x2),则称f(x)是区间D上的减函数。

2、如果函数y=f(x)在区间上是增函数或减函数,就说函数y=f(x)在区间D上具有(严格的)单调性,区间D称为函数f(x)的单调区间。如果函数y=f(x)在区间D上是增函数或减函数,区间D称为函数f(x)的单调增或减区间 
 
3、最值的定义:
最大值:一般地,设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M,满足: ①对于任意的x∈I,都有f(x)≤M;②存在x0∈I,使得f(x0)=M;那么,称M是f(x)的最大值.
最小值:一般地,设函数y=f(x)的定义域为I,如果存在实数M,满足: ①对于任意的x∈I,都有f(x)≥M;②存在x0∈I,使得f(x0)=M;那么,称M是f(x)的最小值 p.MsoNormal, li.MsoNormal, div.Msonormal {margin:0cm;margin-bottom:.0001pt;text-align:justify;text-justify:inter-ideograph;font-size:10.5pt;font-family:"Times New Roman";}div.Section1 {page:Section1;}p.MsoNormal, li.MsoNormal, div.Msonormal {margin:0cm;margin-bottom:.0001pt;text-align:justify;text-justify:inter-ideograph;font-size:10.5pt;font-family:"Times New Roman";}div.Section1 {page:Section1;}

判断函数f(x)在区间D上的单调性的方法

(1)定义法:其步骤是:
①任取x1,x2∈D,且x1<x2;
②作差f(x1)-f(x2)或作商
设a>0,a≠1为常数,函数f(x)=logax-5x+5讨论函数f在区间内的单调性,并给予证明;设g=1+loga
,并变形;
③判定f(x1)-f(x2)的符号,或比较
设a>0,a≠1为常数,函数f(x)=logax-5x+5讨论函数f在区间内的单调性,并给予证明;设g=1+loga
与1的大小;
④根据定义作出结论。
(2)复合法:利用基本函数的单调性的复合。
(3)图象法:即观察函数在区间D上部分的图象从左往右看是上升的还是下降的。

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