(理)設(shè)a>0,a≠1為常數(shù),函數(shù)f(x)=loga
x-5x+5

(1)討論函數(shù)f(x)在區(qū)間(-∞,-5)內(nèi)的單調(diào)性,并給予證明;
(2)設(shè)g(x)=1+loga(x-3),如果方程f(x)=g(x)有實數(shù)解,求實數(shù)a的取值范圍.
分析:(1)將對數(shù)的真數(shù)當(dāng)成一個函數(shù),可以用定義證明它在區(qū)間(-∞,-5)內(nèi)的單調(diào)性,再討論底數(shù)a與1的大小關(guān)系得到相應(yīng)的情況下真數(shù)的大小關(guān)系,即可得函數(shù)f(x)在區(qū)間(-∞,-5)內(nèi)的單調(diào)性;
(2)化函數(shù)g(x)=1+loga(x-3))為g(x)=logaa(x-3),方程f(x)=g(x)即為它們的真數(shù)都大于零且相等,采用變量分離的方法,轉(zhuǎn)化為求函數(shù)F(x)=
x-5
(x+5)(x-3)
在區(qū)間(5,+∞)上的值域,實數(shù)a的取值范圍就應(yīng)該屬于這個值域.
解答:解:(1)設(shè)t=
x-5
x+5
,任取x2<x1<-5,則
t2-t1=
x2-5
x2+5
-
x1-5
x1+5

=
(x1+5)(x2-5)-(x2+5)(x1-5)
(x2+5)(x1+5)

=
10( x2-x1)  
(x2+5)(x1+5)

∵x1<-5,x2<-5,x2<x1,
∴x1+5<0,x2+5<0,x2-x1<0.
10(x2-x1
(x2+5)(x1+5)
<0,即t2<t1
當(dāng)a>1時,y=logax是增函數(shù),∴l(xiāng)ogat2<logat1,即f(x2)<f(x1);
當(dāng)0<a<1時,y=logax是減函數(shù),∴l(xiāng)ogat2>logat1,即f(x2)>f(x1).
綜上可知,當(dāng)a>1時,f(x)在區(qū)間(-∞,-5)為增函數(shù);
當(dāng)0<a<1時,f(x)在區(qū)間(-∞,-5)為減函數(shù).
(2)g(x)=1+loga(x-3)=logaa(x-3),
方程f(x)=g(x)等價于:
a(x-3)=
x-5
x+5
x>3
x<-5或x>5

即方程a=
x-5
(x+5)(x-3)
在區(qū)間(5,+∞)上有解,
[
x-5
(x+5)(x-3)
] /=
-x2+10x-5
(x+5) 2(x-3)  2
=
-[x-(5-2
5
)][x-(5+2
5
)] 
(x+5)(x-3) 

∴函數(shù)F(x)=
x-5
(x+5)(x-3)
在區(qū)間(5,5+2
5
)上導(dǎo)數(shù)大于零,在區(qū)間(5+2
5
,+∞)導(dǎo)數(shù)小于零
可得F(x)=
x-5
(x+5)(x-3)
在區(qū)間(5,5+2
5
)上單調(diào)增,在區(qū)間(5+2
5
,+∞)單調(diào)減
∴F(x)的最大值為F(5+2
5
)=
3-
5
16
,而F(x)的最小值大于F(5)=0
要使方程方程a=
x-5
(x+5)(x-3)
在區(qū)間(5,+∞)上有解,必須a∈(0,
3-
5
16
]
所以a的取值范圍是:(0,
3-
5
16
]
點評:本題著重考查了函數(shù)單調(diào)性的判斷與證明、根的存在性及根的個數(shù)判斷等知識點,在解題時應(yīng)該注意分類討論與數(shù)形結(jié)合等數(shù)學(xué)思想的應(yīng)用.
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a
=(cosα,(λ-1)sinα),
b
=(cosβ,sinβ),(λ>0,0<α<β<
π
2
)
是平面上的兩個向量,若向量
a
+
b
a
-
b
相互垂直,
(1)求實數(shù)λ的值;
(2)若
a
b
=
4
5
,且tanα=
4
3
,求α的值(結(jié)果用反三角函數(shù)值表示)

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