Question

定義在D上的函數f(x)，如果滿足：對任意x∈D，存在常數M>0，都有|f(x)|≤M成立，則稱f(x)是D上的有界函數，其中M稱為函數f(x)的上界．已知函數f(x)＝1＋a·＋.
(1)當a＝1時，求函數f(x)在(－∞，0)上的值域，并判斷函數f(x)在(－∞，0)上是否為有界函數，請說明理由；
(2)若函數f(x)在[0，＋∞)上是以3為上界的有界函數，求實數a的取值范圍．

Answer 1

（1）不是有界函數（2）[－5，1]

(1)當a＝1時，f(x)＝1＋
因為f(x)在(－∞，0)上遞減，所以f(x)>f(0)＝3，即f(x)在(－∞，0)的值域為(3，＋∞)，
故不存在常數M>0，使|f(x)|≤M成立，
所以函數f(x)在(－∞，0)上不是有界函數．
(2)由題意知，|f(x)|≤3在[0，＋∞)上恒成立．
－3≤f(x)≤3，－4－≤a·≤2－，所以－4·2^x－≤a≤2·2^x－在[0，＋∞)上恒成立．所以≤a≤，
設2^x＝t，h(t)＝－4t－，p(t)＝2t－，由x∈[0，＋∞)得t≥1，設1≤t₁<t₂，h(t₁)－h(t₂)＝>0，p(t₁)－p(t₂)＝<0，所以h(t)在[1，＋∞)上遞減，p(t)在[1，＋∞)上遞增，h(t)在[1，＋∞)上的最大值為h(1)＝－5，p(t)在[1，＋∞)上的最小值為p(1)＝1，所以實數a的取值范圍為[－5，1]．