函数f(x)的定义域为D,若存在闭区间[m,n]⊆D,使得函数f(x)满足:①f(x)在[m,n]上是单调函数;②f(x

1个回答

  • 函数中存在“倍值区间”,则:①f(x)在[a,b]内是单调函数;②

    f(a)=2a

    f(b)=2b ,或

    f(a)=2b

    f(b)=2a .

    ①f(x)=x 2(x≥0),若存在“倍值区间”[a,b],

    f(a)=2a

    f(b)=2b ,∴

    a 2 =2a

    b 2 =2b ,∴

    a=0

    b=2 ,

    ∴f(x)=x 2(x≥0),若存在“倍值区间”[0,2];

    ②f(x)=e x(x∈R),若存在“倍值区间”[a,b],

    f(a)=2a

    f(b)=2b ,∴

    e a =2a

    e b =2b ,

    构建函数g(x)=e x-x,∴g′(x)=e x-1,

    ∴函数在(-∞,0)上单调减,在(0,+∞)上单调增,

    ∴函数在x=0处取得极小值,且为最小值.

    ∵g(0)=1,∴,g(x)>0,∴e x-x=0无解,故函数不存在“倍值区间”;

    ③f(x)=

    4x

    x 2 +1 (x≥0),f′(x)=

    4( x 2 +1)-4x×2x

    ( x 2 +1 ) 2 =

    4(1+x)(1-x)

    ( x 2 +1 ) 2 ,

    若存在“倍值区间”[a,b]⊆[0,1],

    f(a)=2a

    f(b)=2b ,∴

    4a

    a 2 +1 =2a

    4b

    b 2 +1 =2b ,∴a=0,b=1,若存在“倍值区间”[0,1];

    ④f(x)=loga(ax-

    1

    8 )(a>0,a≠1).不妨设a>1,则函数在定义域内为单调增函数

    若存在“倍值区间”[m,n],

    f(a)=2a

    f(b)=2b ,

    f(m)=2m

    f(n)=2n ,

    log a ( a m -

    1

    8 )=2m

    log a ( a n -

    1

    8 )=2n ,

    ∴2m,2n是方程loga(ax-

    1

    8 )=2x的两个根,

    ∴2m,2n是方程a2x-ax+

    1

    8 =0的两个根,

    由于该方程有两个不等的正根,故存在“倍值区间”[m,n];

    综上知,所给函数中存在“倍值区间”的有①③④.

    故答案为:①③④.