已知函数f(x)=ax-a+1,(a>0且a≠1)恒过定点(3,2),(1)求实数a;(2)在(1)的条件下,将函数f(x)的图象向下平移1个单位,再向左平移a个单位后得到函数g(x),设函数g(x)的反函数为h(x),求h(x)的解析式;(3)对于定义在[1,9]的函数y=h(x),若在其定义域内,不等式[h(x)+2]2≤h(x2)+m+2 恒成立,求m的取值范围.
已知函数f(x)=ax-a+1,(a>0且a≠1)恒过定点(3,2),
(1)求实数a;
(2)在(1)的条件下,将函数f(x)的图象向下平移1个单位,再向左平移a个单位后得到函数g(x),设函数g(x)的反函数为h(x),求h(x)的解析式;
(3)对于定义在[1,9]的函数y=h(x),若在其定义域内,不等式[h(x)+2]2≤h(x2)+m+2 恒成立,求m的取值范围.
(1)由f(x)=ax-a+1,知令x=a,则f(a)=2,
所以f(x)恒过定点(a,2),
由题设得a=3;
(2)由(1)知f(x)=3x-3+1,
将f(x)的图象向下平移1个单位,得到m(x)=3x-3,
再向左平移3个单位,得到g(x)=3x,
所以函数g(x)的反函数h(x)=log3x.
(3)[h(x)+2]2≤h(x2)+m+2,即[log3x+2]2≤log3x2+m+2,
所以(log3x)2+2log3x+2-m≤0,
令t=log3x,则由x2∈[1,9]得t∈[0,1],
则不等式化为t2+2t+2-m≤0,
不等式[h(x)+2]2≤h(x2)+m+2 恒成立,等价于t2+2t+2-m≤0恒成立,
因为t2+2t+2-m=(t+1)2+1-m在[0,1]上单调递增,
所以t2+2t+2-m≤12+2×1+2-m=5-m,
所以5-m≤0,解得m≥5.
故实数m的取值范围为:m≥5.
答案解析:(1)令x=a,则f(a)=2,从而可知f(x)过定点(a,2),再由题设即可求得a值;
(2)根据图象平移规则:左加右减,上加下减即可求得g(x)表达式,从而可得h(x)的解析式;
(3)令t=log3x,则t∈[0,2],不等式[h(x)+2]2≤h(x2)+m+2 恒成立,可转化为关于t的二次不等式恒成立,进而转化为求函数的最值解决,利用二次函数的性质易求其最值;
考试点:函数恒成立问题;函数的图象与图象变化;函数解析式的求解及常用方法;反函数.
知识点:本题考查函数恒成立问题,考查函数图象变换及反函数,考查学生分析问题解决问题的能力,解决恒成立问题的基本思路是转化为函数的最值解决.