已知函数f(x)=ax,g(x)=a2x+m,其中m>0,a>0且a≠1.当x∈[-1,1]时,y=f(x)的最大值与最小值之和为.
(Ⅰ)求a的值;
(Ⅱ)若a>1,记函数h(x)=g(x)-2mf(x),求当x∈[0,1]时h(x)的最小值H(m);?
(Ⅲ)若a>1,且不等式在x∈[0,1]恒成立,求m的取值范围.
网友回答
解:(Ⅰ)∵当x∈[-1,1]时,y=f(x)的最大值与最小值之和为,
∴a+a-1=,∴a=2或a=;
(Ⅱ)函数h(x)=g(x)-2mf(x)=22x+m-2m×2x=(2x-m)2+m-m2,
∵x∈[0,1],∴2x∈[1,2]
∴①m<1时,函数在[1,2]上单调递增,h(x)的最小值H(m)=h(0)=1-m;?
②1≤m≤2时,函数在[1,m]上单调递减,在[m,2]上单调递增,h(x)的最小值H(m)=h(m)=m-m2;
③m>2时,函数在[1,2]上单调递减,h(x)的最小值H(m)=h(1)=m;
(Ⅲ)若a>1,不等式在x∈[0,1]恒成立,等价于|1-m(2x+)|≤1
即0≤m(2x+)≤1
所以①m≤0时,,无解;
②0<m<2时,,∴0<m<2;
③m≥2时,,无解
综上,m的取值范围为(0,2).
解析分析:(Ⅰ)利用当x∈[-1,1]时,y=f(x)的最大值与最小值之和为,可得a+a-1=,由此可得a的值;(Ⅱ)利用配方法,结合2x∈[1,2],分类讨论,确定函数的单调性,即可求h(x)的最小值H(m);?(Ⅲ)若a>1,不等式在x∈[0,1]恒成立,等价于|1-m(2x+)|≤1,即0≤m(2x+)≤1,分类讨论确定函数的最值,建立不等式,即可求m的取值范围.
点评:本题考查函数的最值,考查函数的单调性,考查恒成立问题,考查分类讨论的数学思想,考查学生分析解决问题的能力,属于中档题.