已知f(x)=log4(4x+1)+kx(k∈R)是偶函数.(1)求k的值;(2)证明:对任意实数b,函数y=f(x)的图

2025-05-18 19:32:08
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回答1:

(1)∵f(x)=log4(4x+1)+kx(k∈R)是偶函数.
∴f(-x)=f(x)
即log4(4-x+1)-kx=log4(4x+1)+kx
即log4(4x+1)-(k+1)x=log4(4x+1)+kx
即2k+1=0
∴k=?

1
2

证明:(2)由(1)得f(x)=log4(4x+1)?
1
2
x
令y=log4(4x+1)-x
由于y=log4(4x+1)-x为减函数,且恒为正
故当b>0时,y=log4(4x+1)-x-b有唯一的零点,此时函数y=f(x)的图象与直线y=
1
2
x+b
有一个交点,
当b≤0时,y=log4(4x+1)-x-b没有零点,此时函数y=f(x)的图象与直线y=
1
2
x+b
没有交点
故对任意实数b,函数y=f(x)的图象与直线y=
1
2
x+b
最多只有一个交点;
(3)函数f(x)与g(x)的图象有且只有一个公共点
即方程 log4(4x+1)?
1
2
x=log4(a?2x?
4
3
a)
有且只有一个实根
化简得:方程 2x+
1
2x
=a?2x?
4
3
a
有且只有一个实根
令t=2x>0,则方程 (a?1)t2?
4
3
at?1=0
有且只有一个正根
a=1?t=?
3
4
,不合题意;
△=0?a=
3
4
或-3
a=
3
4
?t=?
1
2
,不合题意;若 a=?3?t=
1
2

③若一个正根和一个负根,则
?1
a?1
<0
,即a>1时,满足题意.
所以实数a的取值范围为{a|a>1或a=-3}