已知函数f(x)=(log2x-2)(log4x-12),2≤x≤4(1)求该函数的值域;(2)若f(x)≤mlog2x对于x∈[2,4]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
),2≤x≤4
(1)求该函数的值域;
(2)若f(x)≤mlog2x对于x∈[2,4]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1≤t≤2恒成立.
∴m≥
1
2
t+
1
t
3
2
对于t∈[1,2]恒成立,
设g(t)=
1
2
t+
1
t
3
2
,t∈[1,2],
∴g(t)=
1
2
t+
1
t
3
2
=
1
2
(t+
2
t
)−
3
2

∵g(1)=0,g(2)=0,
∴g(t)max=0,∴m≥0.
故m的取值范围是[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1≤t≤2恒成立,从而得到m≥
1
2
t+
1
t
3
2
对于t∈[1,2]恒成立,构造函数g(t)=
1
2
t+
1
t
3
2
,t∈[1,2],能求出m的取值范围.
考试点:函数恒成立问题;函数的值域;二次函数的性质;二次函数在闭区间上的最值.
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.