Question

設(shè)f（x）=|lgx|，a，b為實(shí)數(shù)，且0＜a＜b．
（1）求方程f（x）=1的解；
（2）若a，b滿足f(a)=f(b)=2f(

a+b

2

)，求證：①a•b=1；②

a+b

2

＞1．
（3）在（2）的條件下，求證：由關(guān)系式f(b)=2f(

a+b

2

)所得到的關(guān)于b的方程h（b）=0，存在b₀∈（3，4），使h（b₀）=0．

Answer 1

（1）由f（x）=1得，lgx=±1，
所以x=10，或x=

1

10

．…（3分）
（2）證明：結(jié)合函數(shù)圖象，由f（a）=f（b），
知a∈（0，1），b∈（1，+∞），…（4分）
從而-lga=lgb，從而ab=-1．…（5分）
又

a+b

2

=

1 b +b

2

，…（6分）
令?(b)=

1

b

+b(b∈(1，+∞)．…（7分）
任取1＜b₁＜b₂，
∵∅（b₁）-∅（b₂）=（b₁-b₂）（1-

1

b1b2

）＜0，
∴∅（b₁）＜∅（b₂），
∴∅（b）在（1，+∞）上為增函數(shù)．
∴∅（b）＞∅（1）=2．…（9分）
所以

a+b

2

＞1．…（10分）
（3）由b=（

a+b

2

）²，
得4b=a²+b²+2ab，…（11分）

1

b2

+b2+2-4b=0，
令g（b）=

1

b2

+b2+2-4b，…（12分）
因?yàn)間（3）＜0，g（4）＞0，根據(jù)零點(diǎn)存在性定理知，…（13分）
函數(shù)g（b）在（3，4）內(nèi)一定存在零點(diǎn)，
即方程

1

b2

+b2+2-4b=0存在3＜b＜4的根．…（14分）