已知函数f(x)=4x-a?2x+1+9,x∈[0,2],(1)当a=4,证明:函数y=f(x)是[0,2]上的单调递减函数;(2)若函数y=f(x)是[0,2]上的

发布时间:2020-08-01 03:03:42

已知函数f(x)=4x-a?2x+1+9,x∈[0,2],
(1)当a=4,证明:函数y=f(x)是[0,2]上的单调递减函数;
(2)若函数y=f(x)是[0,2]上的单调函数,求a取值范围;
(3)若f(x)≥0在[0,2]上恒成立,求a取值范围.

网友回答

解:(1)a=4时,f(x)=4x-4?2x+1+9=4x-8?2x+9,x∈[0,2],
设t=2x,得t∈[1,4],
f(x)=g(t)=t2-8t+9=(t-4)2-7
∵t=2x在区间[0,2]上是增函数,且g(t)=(t-4)2-7在区间[1,4]上是减函数,
∴f(x)=4x-4?2x+1+9在区间[0,2]上是单调递减函数;
(2)令t=2x,得t∈[1,4],f(x)=g(t)=t2-2at+9,
∵t=2x在[0,2]上是增函数,且g(t)=t2-2at+9在(-∞,a]或[a,+∞)上是单调函数
∴区间[1,4]是(-∞,a]的子集,或[1,4]是[a,+∞)的子集
由此可得a≥4或a≤1,即a的取值范围为(-∞,1]∪[4,+∞);
(3)由(2)可得
①当a≤1时,f(x)在区间[0,2]上是增函数,
∴f(x)≥0在[0,2]上恒成立,即f(0)≥0,解之得a≤5
综合可得:a≤1;
②当a≥4时,f(x)在区间[0,2]上是减函数,
∴f(x)≥0在[0,2]上恒成立,即f(2)≥0,解之得a≤
综合可得找不出实数a的取值;
③当1<a<4时,f(x)在区间[0,2]上先减后增,
∴f(x)≥0在[0,2]上恒成立,即f(log2a)≥0,解之得-3≤a≤3
综合可得:1<a≤3
综上所述,若f(x)≥0在[0,2]上恒成立,实数a的取值范围为(-∞,3].
解析分析:(1)当a=4时,令t=2x,得f(x)=g(t)=(t-4)2-7,由指数函数、二次函数的性质,结合复合函数的单调性法则即可证出y=f(x)是[0,2]上的单调递减函数;(2)根据指数函数、二次函数的性质,结合复合函数的单调性法,可得区间[1,4]是(-∞,a]或[a,+∞)的子集,由此解关于a的不等式即可得出实数a的取值范围;(3)f(x)≥0在[0,2]上恒成立,即f(x)的最小值大于或等于0.因此分3种情况求函数y=f(x)在[0,2]上的最小值,解关于a的不等式,最后综合即可得到实数a的取值范围.

点评:本题给出以指数式2x为单位的“类二次”函数,讨论函数的单调性与最值,着重考查了函数单调性的判断与证明、复合函数单调性的判断和函数恒成立等知识点,属于中档题.
以上问题属网友观点,不代表本站立场,仅供参考!