已知f(x)=2^x,设f(x)的反函数为f^-1(x),若关于x的方程f^-1(ax)·f^-1(ax2)=f^-1(16)的解都在区间(0,1)内,求实数a的范围.
热心网友
解:“log(2) x”表示“以 2 为底,对 x 的对数函数”, “x^2”表示 x的平方。因为解都在区间 (0,1) 内,即 x 都在 (0,1) 内,故 a>0,才可保证 log(2)ax 和log(2)ax^2 有意义。由已知,得 f^-1(x) = log(2) x,则 f^-1(ax)·f^-1(ax^2) = [log(2)ax]·[log(2)ax^2]= [log(2)a + log(2)x]·[log(2)a + log(2)x^2]= [log(2)a + log(2)x]·[log(2)a + 2·log(2)x]= f^-1(16)= log(2) 16= 4 ---------------(1)设 log(2)a = A,log(2)x = X , 代入 (1) 式,得 f^-1(ax)·f^-1(ax^2) = (A+X)(A+2X) = 2X^2 + 3AX + A^2 = 4,可得关于 X 的一元二次方程 2X^2 + 3AX + A^2 - 4 = 0 ---------------(2)x 都在 (0,1) 内,则 X<0,即方程 (2) 中抛物线 Y = 2X^2 + 3AX + A^2 - 4只在 X 负半轴有交点,所以系数 A 需满足下列条件(由于抛物线开口向上):1、判别式不小于零: (3A)^2 - 4·2(A^2 - 4) = A^2 + 32 ≥ 0 , 恒满足;2、对称轴在负半轴: -3A/(2·2) = -3A/4 <0 , 得 A >0;3、X = 0 时,Y >0: A^2 - 4>0 , 得 A >2 或 A <-2 。所以 A >2,即 log(2)a >2得 a >4。解毕。。
热心网友
f^-1(x)=(以2为底)log x