已知函数f(x)=2x2−4x+af(x)=2x^{2}-4x+a,函数g(x)=log⁡ax(a>0,g(x)=\log_{a}x(a>0,且a≠1).(1)a≠1).(1)若函数f(x)f(x)在区间[−1,2m][-1,2m]上不具有单调性,求实数mm的取值范围; (2)若f(1)=g(1). f(1)=g(1).\: ①求实数aa的值; ②设t1=12f(x),t2=g(x),t3=2x,当x∈(0,1){{t}_{1}}=\tfrac{1}{2}f(x),{{t}_{2}}=g(x),{{t}_{3}}={{2}^{x}},当\text{x}\in(0,1)时,试比较t1t_{1},t2t_{2},t3t_{3}的大小。

先不看答案,让 AI 诊断你卡在哪里?

它不会直接告诉你答案,而是问你卡在哪一步看看 AI 是怎么陪你一步步弄懂这道题的

完整解法

(1)

1. 确定二次函数的对称轴

二次函数 f(x)=2x2−4x+af(x)=2x^{2}-4x+a 的图象是开口向上的抛物线,其对称轴为直线 x=−−42×2=1x = -\frac{-4}{2 \times 2} = 1。

2. 根据区间不单调性建立不等式

若函数 f(x)f(x) 在闭区间 [−1,2m][-1,2m] 上不具有单调性,则该区间的端点必须分布在对称轴 x=1x=1 的两侧,且区间必须存在,即对称轴 x=1x=1 在区间 [−1,2m][-1, 2m] 的内部。
因此,−1<1<2m-1 < 1 < 2m。

3. 解不等式求出 $m$ 的范围

由 2m>12m > 1 解得 m>12m > \frac{1}{2}。
所以,实数 mm 的取值范围是 m>12m > \frac{1}{2}(或写成 (12,+∞)(\frac{1}{2}, +\infty))。

答案

m > \frac{1}{2}

(2)①

1. 求出 $f(1)$ 和 $g(1)$ 的表达式

由题意,将 x=1x=1 代入函数解析式中得:
f(1)=2(1)2−4(1)+a=a−2f(1) = 2(1)^{2} - 4(1) + a = a - 2
g(1)=log⁡a1=0g(1) = \log_{a}1 = 0

2. 建立方程并求解 $a$

因为 f(1)=g(1)f(1) = g(1),所以 a−2=0a - 2 = 0,解得 a=2a = 2。
经检验,当 a=2a=2 时,满足对数底数 a>0a>0 且 a≠1a \neq 1 的条件,符合题意。

答案

a = 2

(2)②

1. 代入 $a=2$ 写出 $t_1, t_2, t_3$ 的解析式

由第①问可知 a=2a = 2,代入解析式得:
t1=12f(x)=12(2x2−4x+2)=x2−2x+1=(x−1)2t_{1} = \frac{1}{2}f(x) = \frac{1}{2}(2x^2-4x+2) = x^2-2x+1 = (x-1)^2
t2=g(x)=log⁡2xt_{2} = g(x) = \log_{2}x
t3=2xt_{3} = 2^{x}

2. 分析各变量在区间 $x \in (0,1)$ 的取值范围并比较大小

当 x∈(0,1)x \in (0,1) 时:

  • 对于 t1=(x−1)2t_1 = (x-1)^2,因为 x−1∈(−1,0)x-1 \in (-1, 0),所以 t1∈(0,1)t_1 \in (0,1),即 0<t1<10 < t_1 < 1;
  • 对于 t2=log⁡2xt_2 = \log_{2}x,由于底数 2>12>1 为单调递增函数,当 0<x<10 < x < 1 时,log⁡2x<log⁡21=0\log_{2}x < \log_{2}1 = 0,即 t2<0t_2 < 0;
  • 对于 t3=2xt_3 = 2^{x},由于底数 2>12>1 为单调递增函数,当 0<x<10 < x < 1 时,20<2x<212^0 < 2^x < 2^1,即 1<t3<21 < t_3 < 2,因而 t3>1t_3 > 1。
    综上所述,可得 t2<0<t1<1<t3t_2 < 0 < t_1 < 1 < t_3,即 t2<t1<t3t_2 < t_1 < t_3。
答案

t_{2} < t_{1} < t_{3}

AI 分析,可能出错

用 AI 批改,圈出写错的那一步,并自动将你的薄弱点存入错题本,形成你的错因库。

同一知识点的其他题

  1. 1对于函数f(x)=x2+2xf(x)=x^{2}+2x,在使f(x)⩾Mf(x)\geqslant M成立的所有实数MM中,我们把MM的最大值Mmax=−1M_{max}=-1叫做函数f(x)=x2+2xf(x)=x^{2}+2x的下确界,则对于a∈Ra∈R,…
  2. 2已知函数y=f(x)y=f(x)是定义在RR上的偶函数,且在区间[0,+∞)[0,+\infty)上单调递增,若实数mm满足f(log⁡3m)⩾f(1)f({{\log}_{3}}m)\geqslant f(1),则mm的取值范围为___.
  3. 3函数y=22sin⁡x−1y=\dfrac{2}{2\sin x-1}的值域是()(\quad) A. [−23,2]\left[-\dfrac{2}{3},2\right] B. (−∞,−23]∪[2,+∞)\left(-∞,-\dfrac{2}{3}\right]∪[2,+∞) …
  4. 4下列函数是偶函数的是()() A. y=2x2−3y=2x^{2}-3 B. y=x3y=x^{3} C. y=x2y=x^{2},x∈[0,1]x∈[0,1] D. y=xy=x
  5. 5下列命题为真命题的是()(\quad) A. ∃x0∈R\text{∃} x_{0}\in R,x02+4x0+6⩽0x_{0}^{2}\text{+}4x_{0}+6\leqslant 0 B. 正切函数y=tan⁡xy=\tan x的定义域为RR…