已知函数f(x)=(log2x-2)(log4x-12)(1)当x∈[2,4]时,求该函数的值域;(2)若f(x)>mlog2x对于x∈[4,16]恒成立,求m的取值范围.

问题描述:

已知函数f(x)=(log2x-2)(log4x-

1
2

(1)当x∈[2,4]时,求该函数的值域;
(2)若f(x)>mlog2x对于x∈[4,16]恒成立,求m的取值范围.

(1)f(x)=(log2x-2)(log4x-

1
2

=
1
2
(log2x)2-
3
2
log2x+1,2≤x≤4
令t=log2x,则y=
1
2
t2-
3
2
t+1=
1
2
(t-
3
2
)2-
1
8

∵2≤x≤4,
∴1≤t≤2.
当t=
3
2
时,ymin=-
1
8
,当t=1,或t=2时,ymax=0.
∴函数的值域是[-
1
8
,0].
(2)令t=log2x,得
1
2
t2-
3
2
t+1>mt对于2≤t≤4恒成立.
∴m<
1
2
t+
1
t
-
3
2
对于t∈[2,4]恒成立,
设g(t)=
1
2
t+
1
t
-
3
2
,t∈[2,4],
∴g(t)=
1
2
t+
1
t
-
3
2
=
1
2
(t+
2
t
)-
3
2

∵g(t)=
1
2
t+
1
t
-
3
2
在[2,4]上为增函数,
∴当t=2时,g(t)min=g(2)=0,
∴m<0.
答案解析:(1)f(x)=(log2x-2)(log4x-
1
2
)=
1
2
(log2x)2-
3
2
log2x+1,2≤x≤4,令t=log2x,则y=
1
2
t2-
3
2
t+1=
1
2
(t-
3
2
2-
1
8
,由此能求出函数的值域.
(2)令t=log2x,得
1
2
t2-
3
2
t+1>mt对于2≤t≤4恒成立,从而得到m<
1
2
t+
1
t
-
3
2
对于t∈[2,4]恒成立,构造函数g(t)=
1
2
t+
1
t
-
3
2
,t∈[2,4],能求出m的取值范围.
考试点:对数函数图象与性质的综合应用.
知识点:本题考查函数的值域的求法,考查满足条件的实数的取值范围的求法,解题时要认真审题,注意等价转化思想的合理运用.