求值域 f(x)=log(a) (x+a/x-4) (a>0,a≠1)的值域是R,则实数a的取值范围第一个a是底数,1)∪(1,4】 】表示闭区间
求值域 f(x)=log(a) (x+a/x-4) (a>0,a≠1)的值域是R,则实数a的取值范围
第一个a是底数,
1)∪(1,4】 】表示闭区间
原命题等价于x+a/x-4可以取到(0,正无穷)上的任何正数。
先看定义域,
0 当x > 0时,0 a > 4时,x > 0.
a = 4时,x > 0. x 不等于2.
a 4 - a, |x-2| > (4-a)^(1/2),
x > 2 + (4-a)^(1/2), 或者,x 0 2 + (4-a)^(1/2), 或者,0 a 2 + (4-a)^(1/2)。
当x x^2 - 4x + a = (x-2)^2 + a - 4.
a >= 4时,无解。
a 2 - (4-a)^(1/2) 0 a 综合,定义域为,
a > 4时,x > 0.
a = 4时,x > 0. x 不等于2.
0 2 + (4-a)^(1/2), 或者,0 a = 0时,x > 2 + (4)^(1/2) = 4。
a 2 + (4-a)^(1/2),或者,2 - (4-a)^(1/2) 这样,
a > 4时,x > 0. x + a/x - 4 >= 2a - 4 > 4,不符题意。
a = 4时,x > 0. x 不等于2. x + a/x - 4 >= 2a - 4 = 4,不符题意。
0 2 + (4-a)^(1/2), 或者,0 x + a/x - 4 当x趋于+0或者正无穷时,趋于正无穷,
x + a/x - 4 当x趋于2 + (4-a)^(1/2)或者2 - (4-a)^(1/2)时,趋于+0,
x + a/x - 4可以取到(0,正无穷)上的任何值,符合题意。
a = 0时,x > 2 + (4)^(1/2) = 4。x + a/x - 4 = x - 4可以取到(0,正无穷)上的任何值,符合题意。
a 2 + (4-a)^(1/2),或者,2 - (4-a)^(1/2) x + a/x - 4 当x趋于+0或者正无穷时,趋于正无穷,
x + a/x - 4 当x趋于2 + (4-a)^(1/2)或者2 - (4-a)^(1/2)时,趋于+0,
x + a/x - 4可以取到(0,正无穷)上的任何值,符合题意。
因此,a的取值范围是 a
因为 函数f(x)=log(x+a/x-4) 的值域是 R,所以 函数 y=x+a/x-4(x≠0) 的值域必须“包含”有 (0,+∞),也就是说(0,+∞)包含在“y=x+a/x-4”的值域中就能满足题意,不一定恰好是(0,+∞).
设方程 x+a/x-4=k (k>0) 即 x^2 -(4+k)x + a=0 --------------------(1)
由原题意,对任意 k>0 ,关于“x”的二次方程(1) 都有解,
于是判别式 △=g(k)=(4+k)^2 - 4a=k^2 + 8k + 16 - 4a ≥0 ---------(2)
进一步,当 k>0 时,关于“k”的不等式(2)恒成立,所以
对关于“k”的二次函数 g(k)=k^2 + 8k + 16 - 4a ,有 g(0)=16 - 4a≥0 ,
[因为 g(k) 的对称轴是 k=-4,作图可知:欲使 当 k>0 时 (2)式恒成立,必须有 g(0)=16 - 4a≥0 ]
解得 a≤4,
又因为 a>0 且 a≠1,所以,a 的取值范围是 (0,1)∪(1,4] .