已知指数函数 $f(x)$ 的图象经过点 $(-1,3)$,$g(x)=f^2(x)-2af(x)+3$ 在区间 $[-1,1]$ 的最小值 $h(a)$;
【难度】
【出处】
无
【标注】
-
求函数 $f(x)$ 的解析式;标注答案$f(x)=(\dfrac{1}{3})^x$解析设 $f(x)=a^x$,$a>0$ 且 $a≠1$,
∵指数函数 $f(x)$ 的图象经过点 $(-1,3)$,
∴ $a^{-1}=3$,
即 $a=\dfrac{1}{3}$,
∴ $f(x)=(\dfrac{1}{3})^x$ -
求函数 $g(x)$ 的最小值 $h(a)$ 的表达式;标注答案$h(a)=\begin{cases}\dfrac{28}{9}-\dfrac{2}{3}a,a\leqslant \dfrac{1}{3}\\-a^2+3,\dfrac{1}{3}<a<3\\12-6a,a\geqslant 3\end{cases}$解析令 $t=(\dfrac{1}{3})^x$,
∵ $x\in[-1,1]$,
∴ $t\in[13,3]$,
∴ $g(x)=k(t)=t^2-2at+3$,对称轴为 $t=a$,
当 $a≤\dfrac{1}{3}$ 时,$k(t)$ 在 $[\dfrac{1}{3},3]$ 上为增函数,此时当 $t=\dfrac{1}{3}$ 时,$h(a)=k(\dfrac{1}{3})=\dfrac{28}{9}-\dfrac{2a}{3}$
当 $\dfrac{1}{3}<a<3$ 时,$k(t)$ 在 $[\dfrac{1}{3},a]$ 上为减函数,在 $[a,3]$ 上为增函数,此时当 $t=a$ 时,$h(a)=-a^2+3$,
当 $a\geqslant 3$ 时,$k(t)$ 在 $[\dfrac{1}{3},3]$ 上为减函数,此时当 $t=3$ 时,$h(a)=12-6a$,
∴ $h(a)=\begin{cases}\dfrac{28}{9}-\dfrac{2}{3}a,a\leqslant \dfrac{1}{3}\\-a^2+3,\dfrac{1}{3}<a<3\\12-6a,a\geqslant 3\end{cases}$. -
是否存在 $m,n\in R$ 同时满足以下条件:① $m>n>3$;② 当 $h(a)$ 的定义域为 $[n,m]$ 时,值域为 $[n^2,m^2]$;若存在,求出 $m,n$ 的值;若不存在,说明理由.标注答案略解析由(2)得 $m>n>3$ 时,$h(a)=12-6a$ 在 $[n,m]$ 中为减函数,
若此时 $h(a)$ 值域为 $[n^2,m^2]$.
则 $\begin{cases}12-6m=n^2\\12-6n=m^2\end{cases}$,即 $6(m-n)=(m-n)(m+n)$,即 $m+n=6$,
与 $m>n>3$ 矛盾,故不存在满足条件的 $m,n$ 的值.
题目
问题1
答案1
解析1
备注1
问题2
答案2
解析2
备注2
问题3
答案3
解析3
备注3