【題目】對于函數(shù)f1(x)、f2(x)、h(x),如果存在實數(shù)a,b使得h(x)=af1(x)+bf2(x),那么稱h(x)為f1(x)、f2(x)的和諧函數(shù).
(1)已知函數(shù)f1(x)=x﹣1,f2(x)=3x+1,h(x)=2x+2,試判斷h(x)是否為f1(x)、f2(x)的和諧函數(shù)?并說明理由;
(2)已知h(x)為函數(shù)f1(x)=log3x,f2(x)=log x的和諧函數(shù),其中a=2,b=1,若方程h(9x)+th(3x)=0在x∈[3,9]上有解,求實數(shù)t的取值范圍.

【答案】
(1)解:h(x)是f1(x)、f2(x)的和諧函數(shù),因為存在a=﹣1,b=1

使h(x)=﹣f1(x)+f2(x)

設(shè)h(x)=af1(x)+bf2(x),則2x+2=a(x﹣1)+b(3x+1),

所以 ,

所以h(x)是f1(x)、f2(x)的和諧函數(shù)


(2)解:解法一:依題意,由方程 在x∈[3,9]上有解,即log3(9x)+tlog3(3x)=0在x∈[3,9]上有解,

化簡得:2+log3x+t(1+log3x)=0

設(shè)m=log3x,x∈[3,9],則m∈[1,2],即 (1+m)t+(t+2)=0

原問題可以轉(zhuǎn)化關(guān)于m的方程(1+t)m+(t+2)=0在m∈[1,2]上有解,

令g(m)=(1+t)m+(t+2)

由題意得:g(1)g(2)≤0,解得

綜上:

解法二:log3(9x)+tlog3(3x)=0,化簡得:2+log3x+t(1+log3x)=0

因為x∈[3,9],所以(1+log3x)∈[2,3],

原式可轉(zhuǎn)化為方程 在x∈[3,9]區(qū)間上有解

即求函數(shù) 在x∈[3,9]的值域

,因為 2≤1+log3x≤3

由反比例函數(shù)性質(zhì)可得,函數(shù)g(x)的值域為

所以實數(shù)t的取值范圍


【解析】(1)h(x)是f1(x)、f2(x)的和諧函數(shù),存在a=﹣1,b=1,設(shè)h(x)=af1(x)+bf2(x),利用新定義判斷即可.(2)解法一:方程 在x∈[3,9]上有解,即log3(9x)+tlog3(3x)=0在x∈[3,9]上有解,設(shè)m=log3x,x∈[3,9],則m∈[1,2],原問題可以轉(zhuǎn)化關(guān)于m的方程(1+t)m+(t+2)=0在m∈[1,2]上有解,令g(m)=(1+t)m+(t+2)通過g(1)g(2)≤0,求解即可.(2)解法二:log3(9x)+tlog3(3x)=0,化簡得:2+log3x+t(1+log3x)=0,原式可轉(zhuǎn)化為方程 在x∈[3,9]區(qū)間上有解,即求函數(shù) 在x∈[3,9]的值域,通過分離常數(shù)法,求解即可.
【考點精析】本題主要考查了函數(shù)的值的相關(guān)知識點,需要掌握函數(shù)值的求法:①配方法(二次或四次);②“判別式法”;③反函數(shù)法;④換元法;⑤不等式法;⑥函數(shù)的單調(diào)性法才能正確解答此題.

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