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请回答一下这一题

函数f(x)=log3(x2-4mx+4m2+m+1/m-1),其中m属于R,集合M={mIm大于1}。(1)求证当m属于M,f(x)对所有实数x都有意义;反之,如果f(x)对所有实数x都有意义,那么m属于M。(2)当m属于M,求函数f(x)的最小值。(3)求证:对每一个m属于M,函数f(x)的最小值都不小于1。

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2008-02-09

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    解答: (1)证明: 若使函数f(x)=log3(x2-4mx+4m2+m+1/m-1)对所有实数x都有意义, 则应要有:x2-4mx+4m2+m+1/m-1>0恒成立(注释:真数恒大于0) 进一步有:Δ=(-4m)^2-4(4m^2+m+1/m-1)0 解得:m>1而这与集合M的范围一致 所以如果f(x)对所有实数x都有意义,那么m属于M。
     反之亦成立。 (2)当m∈M时,则函数的定义域为R 函数f(x)=log3(x2-4mx+4m2+m+1/m-1) =log3[(x-2m)^2+m+1/m-1](注释:将函数的真数配方) 又因为定义域为R 所以真数有最小值m+1/m-1 从而函数f(x)有最小值,且为log3(m+1/m-1)。
     (3)由(2)可知: 若m∈M,则函数f(x)最小值为log3(m+1/m-1)。 注意观察真数m+1/m-1=(m-1)+(1/m-1)+1 (注释:真数化成对勾函数或者配凑成应用均值不等式的结构) 因为m>1 所以m-1>0 这样真数m+1/m-1=(m-1)+(1/m-1)+1≥2+1=3 从而导致函数f(x)的最小值大于或等于1 故对每一个m属于M,函数f(x)的最小值都不小于1。
    得证。 。

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