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对数函数绝对值交点问题

时间:2020-07-11 19:43:28      阅读:68      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

已知两条直线\(l_1:y=m\)\(l_2:y=\frac{8}{2m+1}(m>0)\)

\(l_1\)与函数\(y=|log_2x|\)的图像从左到右交点为\(A,B\)\(l_2\)与函数\(y=|log_2x|\)的图像从左到右交点为\(C,D\)

记线段\(AC\)\(x\)轴上投影长度为\(a\),线段\(BD\)\(x\)轴上投影长度为\(b\),求\(\frac{b}{a}\)的最小值

解答:

根据题意,图像是一条对数函数的绝对值加两个常函数

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设下面的一条是\(l_1\),上面那条是\(l_2\)

联立解析式可以得出

\[x_A=2^{-m},x_B=2^m,x_C=2^{-\frac{8}{2m+1}},x_D=2^{\frac{8}{2m+1}} \]

\[\frac{b}{a}=\frac{|2^{\frac{8}{2m+1}}-2^{m}|}{|2^{-m}-2^{-\frac{8}{2m+1}}|} \]

\[=\frac{|2^{\frac{8}{2m+1}}-2^{m}|}{|\frac{1}{2^{-m}}-\frac{1}{2^{\frac{8}{2m+1}}}|} \]

\[=\frac{|2^{\frac{8}{2m+1}}-2^{m}|} { |\frac{2^m-2^{\frac{8}{2m-1}}} {2^m2^{\frac{8}{2m-1}}}| } \]

\[={2^{m+\frac{8}{2m-1}}} \]

显然\(2^x\)是增函数,考虑让指数最小

\[m+\frac{8}{2m+1}=\frac{1}{2}(2m+1)+\frac{8}{2m+1}-\frac{1}{2}\ge 2\sqrt{\frac{1}{2}*8}-\frac{1}{2}=\frac{7}{2} \]

所以\(\frac{b}{a}\)最小值为\(2^{\frac{7}{2}}=8\sqrt{2}\)

对数函数绝对值交点问题

原文:https://www.cnblogs.com/knife-rose/p/13285048.html

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