Question

已知復數z₁=log₂（2^x+1）+ki，z₂=1-xi（其中x，k∈R），記z₁z₂的實部為f（x），若函數f（x）是關于x的偶函數，
（1）求k的值；
（2）求函數y=f（log₂x）在x∈（0，a]，a＞0，a∈R上的最小值；
（3）求證：對任意實數m，函數y=f（x）圖象與直線的圖象最多只有一個交點．

Answer 1

【答案】分析：（1）利用z₁z₂的實部為f（x），求出f（x），通過函數f（x）是關于x的偶函數，求k的值；
（2）利用（1）求出函數y=f（log₂x）的表達式，化簡后，通過基本不等式，函數的單調性求出在x∈（0，a]，a＞0，a∈R上的最小值；
（3）函數y=f（x）圖象與直線的圖象最多只有一個交點．轉化為方程最多只有一個解，圖象最多只有一個交點，利用函數的單調性證明即可．
解答：解：（1）z₁z₂=（log₂（2^x+1）+ki）（1-xi）；所以f（x）=log₂（2^x+1）+kx，
因為函數f（x）是關于x的偶函數所以f（-x）=log₂（2^-x+1）-kx=log₂（2^x+1）+kx=f（x），所以2kx=-x，所以
（2）由（1）可知f（x）=log₂（2^x+1）-x，
所以y=f（log₂x）=log₂（x+1）-log₂x=log₂=，
所以x∈（0，a]，a＞0，a∈R，
（3）函數y=f（x）圖象與直線的圖象最多只有一個交點，
就是log₂（2^x+1）-x=最多只有一個解，就是log₂（2^x+1）=x+m最多只有一個解，
因為函數log₂（2^x+1）是單調增函數，x+m也是單調增函數，
所以對任意實數m，函數y=f（x）圖象與直線的圖象最多只有一個交點．
點評：本題是中檔題，以復數為依托，考查函數的最值的求法，函數的解與方程的根的知識，考查計算能力，轉化思想的應用．