函数f(x)的定义域为D,若存在闭区间[a,b]⊆D,使得函数f(x)满足:①f(x)在[a,b]内是单调函数;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],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.