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设函数f(x)=ex+2x-a(a∈R,e为自然对数的底数).若存在b∈[0,1]使f(f(b))=b成立,则a的取值范围是()A、[1,e]B、[1,1+e]C、[e,1+e]D、[0,1]
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设函数f(x)=e x +2x-a(a∈R,e为自然对数的底数).若存在b∈[0,1]使f(f(b))=b成立,则a的取值范围是( )
A、[1,e] |
B、[1,1+e] |
C、[e,1+e] |
D、[0,1] |
▼优质解答
答案和解析
考点:
指数函数的图像与性质
专题:
函数的性质及应用
分析:
利用反函数将问题进行转化,再将解方程问题转化为函数的图象交点问题.
由f(f(b))=b,可得f(b)=f -1 (b)
其中f -1 (x)是函数f(x)的反函数
因此命题“存在b∈[0,1]使f(f(b))=b成立”,转化为
“存在b∈[0,1],使f(b)=f -1 (b)”,
即y=f(x)的图象与函数y=f -1 (x)的图象有交点,
且交点的横坐标b∈[0,1],
∵y=f(x)的图象与y=f -1 (x)的图象关于直线y=x对称,
∴y=f(x)的图象与函数y=f -1 (x)的图象的交点必定在直线y=x上,
由此可得,y=f(x)的图象与直线y=x有交点,且交点横坐标b∈[0,1],
∴e x +2x-a=x
∴a=e x +x
设g(x)=e x +x
则g′(x)=e x +1>0在[0,1]上恒成立,
∴g(x)=e x +x在[0,1]上递增,
∴g(0)=1+0=1,g(1)=e+1
∴a的取值范围是[1,1+e],
故选:B
点评:
本题主要考察了复合函数的性质,综合性较强,属于难题.
考点:
指数函数的图像与性质
专题:
函数的性质及应用
分析:
利用反函数将问题进行转化,再将解方程问题转化为函数的图象交点问题.
由f(f(b))=b,可得f(b)=f -1 (b)
其中f -1 (x)是函数f(x)的反函数
因此命题“存在b∈[0,1]使f(f(b))=b成立”,转化为
“存在b∈[0,1],使f(b)=f -1 (b)”,
即y=f(x)的图象与函数y=f -1 (x)的图象有交点,
且交点的横坐标b∈[0,1],
∵y=f(x)的图象与y=f -1 (x)的图象关于直线y=x对称,
∴y=f(x)的图象与函数y=f -1 (x)的图象的交点必定在直线y=x上,
由此可得,y=f(x)的图象与直线y=x有交点,且交点横坐标b∈[0,1],
∴e x +2x-a=x
∴a=e x +x
设g(x)=e x +x
则g′(x)=e x +1>0在[0,1]上恒成立,
∴g(x)=e x +x在[0,1]上递增,
∴g(0)=1+0=1,g(1)=e+1
∴a的取值范围是[1,1+e],
故选:B
点评:
本题主要考察了复合函数的性质,综合性较强,属于难题.
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