21、解:(1)∵
∴在(0,1)上为减函数,在(1,+∞)上是增函数.
由,可得,即.
∴……………………………3分
故,即……………………………4分
(2)不存在满足条件的实数.
若存在满足条件的实数,使得函数的定义域、值域都是[],则.由
①当∈(0,1)时,在(0,1)上为减函数.
故 解得.
故此时不存在适合条件的实数.………………6分
②当∈时,在(1,+∞)上为增函数.
故
此时是方程的根,由于此方程无实根.
故此时不存在适合条件的实数.……………………8分
③当∈(0,1),时,由于1∈[],而,故此时不存在适合条件的实数.
综上可知,不存在适合条件的实数.………………10分
(3)若存在实数,使得函数的定义域为[]时,值域为,则.
①当∈(0,1)时,由于在(0,1)上是减函数,值域为,
即 解得a=b>0,不合题意,所以不存在.
②当时,由(2)知0在值域内,值域不可能是,所以不存在. 故只有.
∵在(1,+∞)上是增函数,∴
是方程有两个根.
即关于x的方程有两个大于1的实根.…………………12分
设这两个根为.
则 ∴
解得.………………14分
综上m的取值范围是.………………15分
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