已知函数f(x)=log4(4x+1)+kx(k∈R)是偶函数.(Ⅰ)求实数k的值;(Ⅱ)证明:对任意的实数b,函数y=f

2025-05-18 18:32:03
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(Ⅰ)由函数f(x)是偶函数可知f(-x)=f(x)恒成立,所以log4(4?x+1)?kx=log4(4x+1)+kx,所以有(1+2k)x=0对一切x∈R恒成立,故k=?

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从而f(x)=log4(4x+1)?
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x

(Ⅱ)由题意可知,只要证明y=f(x)+
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x=log4(4x+1)+x
在定义域R上是单调函数即可.
证明:设x1,x2∈R,且x1<x2,那么f(x1)?f(x2)=[log4(4x1+1)+x1]?[log4(4x2+1)+x2]=log4
4x1+1
4x2+1
+x1?x2

因为x1<x2
所以0<4x14x2,x1-x2<0,0<
4x1+1
4x2+1
<1
log4
4x1+1
4x2+1
<0

所以f(x1)-f(x2)<0,
故函数y=f(x)+
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x
在定义域R上是单调增函数.
对任意的实数b,函数y=f(x)的图象与直线y=?
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x+b
最多只有一个公共点.
(Ⅲ)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)?
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x=log4(a?2x?
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a)
有且只有一个实根,
化简得方程2x+
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2x
=a?2x?
4
3
a