已知函數(shù)f(x)=log2x
(Ⅰ)若f(x)的反函數(shù)是函數(shù)y=g(x),解方程g(2x)=2g(x)+10;
(Ⅱ)對于任意a、b、c∈[M,+∞),M>1且a≥b≥c.當(dāng)a,b,c能作為一個三角形的三邊長時,f(a)、f(b)、f(c)也總能作為某個三角形的三邊長,試分別探究下面兩個問題:
(1)當(dāng)1<M<2時,是否存在a、b、c∈[M,+∞),且a≥b≥c,當(dāng)a、b、c能作為一個三角形的三邊長時,以f(a)、f(b)、f(c)不能作為三角形的三邊長.
(2)M≥2,證明:對于任a、b、c∈[M,+∞),且a≥b≥c,當(dāng)a、b、c能作為一個三角形的三邊長時,f(a)、f(b)、f(c)總能作為三角形的三邊長.
【答案】
分析:(Ⅰ)求出函數(shù)f(x)的反函數(shù)y=g(x),直接求解方程g(2x)=2g(x)+10,即可;
(Ⅱ)設(shè)存在a、b、c∈[M,+∞),且a≥b≥c,當(dāng)a、b、c能作為一個三角形的三邊長時,以f(a)、f(b)、f(c)能作為三角形的三邊長.求出M的最小值,即可說明(1)成立,同時說明(2)M≥2,對于任a、b、c∈[M,+∞),且a≥b≥c,當(dāng)a、b、c能作為一個三角形的三邊長時,f(a)、f(b)、f(c)總能作為三角形的三邊長.
解答:解:(Ⅰ)函數(shù)f(x)的反函數(shù)y=g(x)=2
x,由g(2x)=2g(x)+10
可得:2
2x=2×2
x+10,解得2
x=1±
,
∴x=log
2(1
)
(Ⅱ)由題意知,c+b>a
∵f(a),f(b),f(c)能作為某個三角形的三邊長,
∴l(xiāng)og
2c+log
2b>log
2a,
∴bc>a(2分)
∵bc≥b+c,
∴(b-1)(c-1)≥1
當(dāng)b≥2,c≥2時,有(b-1)(c-1)≥1成立,則一定有bc>a成立.
∵log
2c>0,
∴c>1,即0<M≤1不合題意.
又當(dāng)1<M<2時,取b=M,c=M,a=M
2,有M+M>M
2,即b+c>a,
此時a,b,c可作為一個三角形的三邊長,但log
2M+log
2M=2log
2M=log
2M
2,
即f(b)+f(c)=f(a),所以f(a)、f(b)、f(c)不能作為三角形的三邊長.
綜上所述,M的最小值為2.
所以(1)當(dāng)1<M<2時,不存在a、b、c∈[M,+∞),且a≥b≥c,當(dāng)a、b、c能作為一個三角形的三邊長時,以f(a)、f(b)、f(c)不能作為三角形的三邊長.
(2)M≥2,時對于任a、b、c∈[M,+∞),且a≥b≥c,當(dāng)a、b、c能作為一個三角形的三邊長時,f(a)、f(b)、f(c)總能作為三角形的三邊長.
點評:本題考查函數(shù)與方程的綜合應(yīng)用,函數(shù)的基本性質(zhì)的應(yīng)用,解題時要認真審題,仔細解答,注意公式的合理運用.