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已知函数f(x)=-x2+2|x-a|,当a>0时,若对∀x∈[0,+∞),不等式f(x-1)≥2f(x)恒成立,求实数a的取值范围.
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已知函数f(x)=-x2+2|x-a|,当a>0时,若对∀x∈[0,+∞),不等式f(x-1)≥2f(x)恒成立,求实数a的取值范围.
▼优质解答
答案和解析
由题意可得,x∈[0,+∞)时,不等式x2+2x-1+2|x-(a+1)|-4|x-a|≥0恒成立 ①.
(1)当0≤x≤a时,①即 x2+4x-2a+1≥0恒成立,由于当x=0时,不等式左边取得最小为-2a+1,
再由-2a+1≥0求得 a≤
,∴0<a≤
.
(2)当x≥a+1,①即x2+2a-3≥0 恒成立,由于当x=a+1时,不等式的左边取得最小值为a2+4a-2,
再由 a2+4a-2≥0求得a≥
-2.
(3)当a<x<a+1时,①即 x2-4x+6a+1≥0恒成立,该不等式对应的二次函数的图象开口向上,
对称轴为x=2,
若a>2,则当x=a时,不等式的左边取得最小值为a2+2a+1,由为a2+2a+1≥0,求得a∈R,
故此时有 a>2.
若a≤2≤a+1,则当x=2时,不等式的左边取得最小值为6a-3,由为6a-3≥0,求得a≥
,
故此时有1≤a≤2.
若a+1<2,则当x=a+1时,不等式左边取得最小值为a2+4a-2≥0,求得a≥
-2,
故此时有
-2<a<1.
故在此分类条件下,a≥-2+
.
综合(1)、(2)、(3),可得
-2≤a≤
,即a的范围为[
-2,
].
(1)当0≤x≤a时,①即 x2+4x-2a+1≥0恒成立,由于当x=0时,不等式左边取得最小为-2a+1,
再由-2a+1≥0求得 a≤
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(2)当x≥a+1,①即x2+2a-3≥0 恒成立,由于当x=a+1时,不等式的左边取得最小值为a2+4a-2,
再由 a2+4a-2≥0求得a≥
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(3)当a<x<a+1时,①即 x2-4x+6a+1≥0恒成立,该不等式对应的二次函数的图象开口向上,
对称轴为x=2,
若a>2,则当x=a时,不等式的左边取得最小值为a2+2a+1,由为a2+2a+1≥0,求得a∈R,
故此时有 a>2.
若a≤2≤a+1,则当x=2时,不等式的左边取得最小值为6a-3,由为6a-3≥0,求得a≥
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故此时有1≤a≤2.
若a+1<2,则当x=a+1时,不等式左边取得最小值为a2+4a-2≥0,求得a≥
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故此时有
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故在此分类条件下,a≥-2+
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综合(1)、(2)、(3),可得
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