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高考数学必做百题第19题(文科2017版)

  2016-10-04 21:37:07  

019.若函数$f(x)={{a}^{x}}(a>0,a\ne 1)$在$\left[ -1.2 \right]$上的最大值为$4$,最小值为$m$,且函数$g(x)=(1-4m)\sqrt{x}$在$[0,+\infty )$上是增函数,求实数$a$与$m$的值。

解:①当$a>1$时,$f\left( x \right)$是增函数,

∴${{a}^{2}}=4,\ \ {{a}^{-1}}=m$,解得$a=2,m=\dfrac{1}{2}$,

此时$g(x)=-\sqrt{x}$为减函数,不合题意。

②当$0<a<1$,$f\left( x \right)$是减函数,

∴${{a}^{-1}}=4,\ \ {{a}^{2}}=m$,解得$a=\dfrac{1}{4},m=\dfrac{1}{16}$,

此时$g(x)=\dfrac{3\sqrt{x}}{4}$是增函数,符合题意。

∴所求实数$a$与$m$的值分别为$a=\dfrac{1}{4},m=\dfrac{1}{16}$。

另解:∵函数$g(x)=(1-4m)\sqrt{x}$在$[0,+\infty )$上是增函数,

∴$1-4m>0,m<\dfrac{1}{4}$。

①当$a>1$ 时,$f(x)={{a}^{x}}$在[-1,2]上的最大值为${{a}^{2}}=4$,解得$a=2$。

∴$f(x)$最小值为$m={{a}^{-1}}=\dfrac{1}{2}$,不符合题意,舍去。

②当$0<a<1$时,$f(x)={{a}^{x}}$在[-1,2]上的最大值为${{a}^{-1}}=4$,解得$a=\dfrac{1}{4}$。

∴$f(x)$最小值为$m={{a}^{2}}=\dfrac{1}{16}<\dfrac{1}{4}$,符合题意。 

∴求实数$a$与$m$的值为$a=\dfrac{1}{4},m=\dfrac{1}{16}$。



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