已知函数f(x)=log4(4x+1)+kx(k∈R)是偶函数.

1个回答

  • 解题思路:(Ⅰ)由f(-x)=f(x)恒成立,可得

    lo

    g

    4

    (

    4

    −x

    +1)−kx=lo

    g

    4

    (

    4

    x

    +1)+kx

    ,所以有(1+2k)x=0对一切x∈R恒成立,从而求得k的值.

    (Ⅱ)利用函数的单调性的定义证明

    y=f(x)+

    3

    2

    x=lo

    g

    4

    (

    4

    x

    +1)+x

    在定义域R上是单调增函数,对任意的实数b,函数y=f(x)的图象与直线

    y=−

    3

    2

    x+b

    最多只有一个公共点,从而证得结论.

    (Ⅲ)函数f(x)与g(x)的图象有且只有一个公共点,化简得方程

    2

    x

    +

    1

    2

    x

    =a•

    2

    x

    4

    3

    a

    有且只有一个实根.令t=2x(t>0),则方程

    (a−1)

    t

    2

    4

    3

    at−1=0

    有且只有一个正实根.分(1)当a=1时和(2)当a≠1时两种情况,分别求得t的值,可得结论.

    (Ⅰ)由函数f(x)是偶函数可知f(-x)=f(x)恒成立,所以log4(4−x+1)−kx=log4(4x+1)+kx,所以有(1+2k)x=0对一切x∈R恒成立,故k=−

    1

    2,

    从而f(x)=log4(4x+1)−

    1

    2x.

    (Ⅱ)由题意可知,只要证明y=f(x)+

    3

    2x=log4(4x+1)+x在定义域R上是单调函数即可.

    证明:设x1,x2∈R,且x1<x2,那么f(x1)−f(x2)=[log4(4x1+1)+x1]−[log4(4x2+1)+x2]=log4

    4x1+1

    4x2+1+x1−x2,

    因为x1<x2

    所以0<4x1<4x2,x1-x2<0,0<

    4x1+1

    4x2+1<1,log4

    4x1+1

    4x2+1<0,

    所以f(x1)-f(x2)<0,

    故函数y=f(x)+

    3

    2x在定义域R上是单调增函数.

    对任意的实数b,函数y=f(x)的图象与直线y=−

    3

    2x+b最多只有一个公共点.

    (Ⅲ)函数f(x)与g(x)的图象有且只有一个公共点,

    即方程log4(4x+1)−

    1

    2x=log4(a•2x−

    4

    3a)有且只有一个实根,

    化简得方程2x+

    1

    2x=a•2x−

    4

    3a

    点评:

    本题考点: 对数函数图象与性质的综合应用.

    考点点评: 本题主要考查函数的单调性、奇偶性的应用,体现了转化以及分类讨论的数学思想,属于中档题.