已知a>1,设函数f(x)=ax+x-4的零点为m,g(x)=logax+x-4的零点为n,则mn的最大值为(  )A. 8B. 4C. 2D. 1

问题描述:

已知a>1,设函数f(x)=ax+x-4的零点为m,g(x)=logax+x-4的零点为n,则mn的最大值为(  )
A. 8
B. 4
C. 2
D. 1

∵a>1,设函数f(x)=ax+x-4的零点为m,g(x)=logax+x-4的零点为n,
∴函数y=ax的图象和直线y=4-x的交点的横坐标为m,
函数y=logax的图象和直线4-x的交点的横坐标为n.
再根据函数y=ax和y=logax互为反函数,可得点(m,4-m)与点 (n,4-n)关于直线y=x对称,

m+n
2
=
4−m+4−n
2
,可得 m+n=4≥2
mn

∴mn≤4,当且仅当m=n=2时,等号成立,
故mn的最大值为4,
故选:B.
答案解析:由题意可得,函数y=ax的图象和直线y=4-x的交点的横坐标为m,函数y=logax的图象和直线y=4-x的交点的横坐标为n.再根据函数y=ax和y=logax互为反函数,可得点(m,4-m)与点 (n,4-n)关于直线y=x对称,
m+n
2
=
4−m+4−n
2
,可得 m+n=4,再利用基本不等式求得mn的最大值.
考试点:函数的零点与方程根的关系.
知识点:本题主要考查函数的零点和方程的根的关系,函数与反函数图象间的关系,基本不等式的应用,属于中档题.