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问题: 一道高考数学题

设a>1,若仅有一个常数c使得对于任意的x∈[a,2a],都有y∈[a,a的平方]满足方程loga(x)+loga(y)=c,这时a的取值集合为什么?

解答:

log<a> (x)+log<a>(y)=c--->log<a>(xy)=c, xy=a^c, y=a^c/x.

所以问题就变成了仅有一个c,使得对每个x∈[a,2a],都有y=a^c/x∈[a,a^2].
即a<=x<=2a--->a<=a^c/x<=a^2<==>a^(c-2)<=x=<=a^(c-1).
因此a^(c-2)>=a, a^(c-1)<=2a--->c-2>=1.c-1<=log<a>(2a)<==> c>=3, c<=2+log<a>2
要使得这个c唯一,就必须3=2+log<a>2--->a=2. 这个唯一的c=3.

因此a=2.