设函数f(x)的定义域为D,若存在闭区间[a,b]?D,使得函数f(x)满足:①f(x)在[a,b]上是单调函数;

2025-05-20 18:05:51
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函数中存在“倍值区间”,则:①f(x)在[a,b]内是单调函数;②

f(a)=2a
f(b)=2b
f(a)=2b
f(b)=2a

A.若f(x)=x2(x≥0),若存在“倍值区间”[a,b],
则此时函数单调递增,则由
f(a)=2a
f(b)=2b

a2=2a
b2=2b
,∴
a=0
b=2

∴f(x)=x2(x≥0)存在“倍值区间”[0,2],∴A正确.
B若f(x)=ex(x∈R),若存在“倍值区间”[a,b],
则此时函数单调递增,则由
f(a)=2a
f(b)=2b
,得
ea=2a
eb=2b

即a,b是方程ex=2x的两个不等的实根,
构建函数g(x)=ex-2x,
∴g′(x)=ex-2,
∴函数在(-∞,ln2)上单调减,在(ln2,+∞)上单调增,
∴函数在x=ln2处取得极小值,且为最小值.
∵g(ln2)=2-ln2>0,
∴g(x)>0,
∴ex-2x=0无解,故函数不存在“倍值区间”,∴B正确.
C.若函数f(x)=
4x
x2+1
(x≥0),
f′(x)=
4(x2+1)?4x?2x
(x2+1)2
4(x+1)(1?x)
(x2+1)2

若存在“倍值区间”[a,b]?[0,1],
则由
f(a)=2a
f(b)=2b
,得
4a
a2+1
=2a
4b
b2+1
=2b

∴a=0,b=1,
即存在“倍值区间”[0,1],∴C正确.
D.若函数f(x)=loga(ax?
1
8
)
(a>0,a≠1).不妨设a>1,则函数在定义域内为单调增函数,
若存在“倍值区间”[m,n],
则由