已知幂函数f(x)=x−2m2+m+3(m∈Z) 为偶函数,且在(0,+∞)上是增函数.(1)求m的值,并确定f(x)的解析式;(2)若g(x)=loga[f(x)-ax](a>0且a≠1)在区间[2,3]上为增函数,求实数a的取值集合.

问题描述:

已知幂函数f(x)=x−2m2+m+3(m∈Z) 为偶函数,且在(0,+∞)上是增函数.
(1)求m的值,并确定f(x)的解析式;
(2)若g(x)=loga[f(x)-ax](a>0且a≠1)在区间[2,3]上为增函数,求实数a的取值集合.

(1)∵幂函数f(x)=x−2m2+m+3(m∈Z) 为偶函数,且在(0,+∞)上是增函数.

−2m2+m+3为偶数
−2m2+m+3>0
,解得m=1,此时f(x)=x2
(2)由(1)可知:g(x)=loga(x2−ax)(a>0,且a≠1).
∵x2-ax>0,∴x(x-a)>0,∴0>x或x>a,∴函数g(x)的定义域为{x|a<x或x<0},且g(x)=loga[(x−
a
2
)2
a2
4
]

①当a>1时,g(u)=logau在区间(0,+∞)上单调递增,
∵已知函数g(x)在区间[2,3]上为增函数,
且函数y=(x−
a
2
)2
a2
4
在区间(
a
2
,a)
上单调递增,
a
2
≤2
,∴a≤4,
∵a>1,∴1<a≤4.
②当0<a<1时,g(u)=logau在区间(0,+∞)上单调递减,
∵已知函数g(x)在区间[2,3]上为增函数,
当满足函数y=(x−
a
2
)2
a2
4
在区间(0,
a
2
)
上单调递减时适合要求,
3≤
a
2
,解得a≥6,而0<a<1,故无解.
综上可知:实数a的取值集合是{a|1<a≤4}.
答案解析:(1)利用函数的奇偶性和幂函数的单调性即可求出;
(2)利用二次函数、对数函数和复合函数的单调性即可求出.
考试点:幂函数的性质;对数函数图象与性质的综合应用.

知识点:充分理解幂函数的单调性、对数函数的单调性和复合函数单调性是解题的关键.