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],则
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],则
f(a)=2a
f(b)=2b ,∴
e a =2a
e b =2b
构建函数g(x)=e x-2x,∴g′(x)=e x-2,
∴函数在(-∞,ln2)上单调减,在(ln2,+∞)上单调增,
∴函数在x=ln2处取得极小值,且为最小值.
∵g(ln2)=2-2ln2>0,∴g(x)>0恒成立,∴e x-2x=0无解,故函数不存在“倍值区间”;
③ f(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],则
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];
④ f(x)=lo g a ( a x -
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],则
f(m)=2m
f(n)=2n ,必有
lo g a ( a m -
1
8 )=2m
lo g a ( a n -
1
8 )=2n ,
必有m,n是方程 lo g a ( a x -
1
8 )=2x 的两个根,
必有m,n是方程 a 2x - a x +
1
8 =0 的两个根,
由于 a 2x - a x +
1
8 =0 存在两个不等式的根,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
故选C.