已知函数f(x)=2x-a2x(a∈R),将y=f(x)的图象向右平移两个单位,得到函数y=g(x)的图象,函数y=h(x)与函数y=g(x)的图象关于直线y=1对称.(Ⅰ)求函数y=g(x)和y=h

题目简介

已知函数f(x)=2x-a2x(a∈R),将y=f(x)的图象向右平移两个单位,得到函数y=g(x)的图象,函数y=h(x)与函数y=g(x)的图象关于直线y=1对称.(Ⅰ)求函数y=g(x)和y=h

题目详情

已知函数f(x)=2x-
a
2x
(a∈R),将y=f(x)的图象向右平移两个单位,得到函数y=g(x)的图象,函数y=h(x)与函数y=g(x)的图象关于直线y=1对称.
(Ⅰ)求函数y=g(x)和y=h(x)的解析式;
(Ⅱ)若方程f(x)=a在x∈[0,1]上有且仅有一个实根,求a的取值范围;
(Ⅲ)设F(x)=f(x)+h(x),已知F(x)>2+3a对任意的x∈(1,+∞)恒成立,求a的取值范围.
题型:解答题难度:中档来源:不详

答案

(Ⅰ)由题意可得g(x)=f(x-2)=2x-2-class="stub"a
2x-2

设y=h(x)的图象上一点P(x,y),点P(x,y)关于y=1的对称点为Q(x,2-y),
由点Q在y=g(x)的图象上,所以2x-2-class="stub"a
2x-2
=2-y

于是y=2-2x-2+class="stub"a
2x-2
,即h(x)=2-2x-2+class="stub"a
2x-2

(Ⅱ)设t=2x,∵x∈[0,1],∴t∈[1,2].
2x-class="stub"a
2x
=a
t-class="stub"a
t
=a
,即t2-at-a=0在t∈[1,2]上有且仅有一个实根.
设k(t)=t2-at-a,对称轴t=class="stub"a
2

若k(1)=0,则a=class="stub"1
2
,两根为t1=1,t2=-class="stub"1
2
.适合题意;
若k(2)=0,则a=class="stub"4
3
,两根为t1=2,t2=-class="stub"2
3
.适合题意.
若在(1,2)内有且仅有一个实根,则k(1)•k(2)<0①或    
△=0
1≤class="stub"a
2
≤2

由①得 (1-2a)(4-3a)<0⇔class="stub"1
2
<a<class="stub"4
3

由②得 
a2+4a=0
2≤a≤4
无解.
综上可得a∈[class="stub"1
2
,class="stub"4
3
]

(Ⅲ)F(x)=f(x)+h(x)=class="stub"3
4
2x+class="stub"3a
2x
+2

由F(x)>2+3a,化简得class="stub"1
4
2x+class="stub"a
2x
>a
,设t=2x,t∈(2,+∞).
即t2-4at+4a>0对任意t∈(2,+∞)恒成立.
注意到t-1>1,分离参数得a<
t2
4(t-1)
对任意t∈(2,+∞)恒成立.
m(t)=
t2
t-1
,t∈(2,+∞),即a<class="stub"1
4
m(t)min

m(t)=
t2
t-1
=(t-1)+class="stub"1
t-1
+2

可证m(t)在(2,+∞)上单调递增.
∴m(t)>m(2)=4,
a≤class="stub"1
4
•4=1
,即a∈(-∞,1].

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