若不等式 $\left| {2x - 1} \right| + \left| {x + 2} \right| \geqslant {a^2} + \dfrac{1}{2}a + 2$ 对任意实数 $x$ 恒成立,则实数 $a$ 的取值范围是
【难度】
【出处】
2014年高考重庆卷(理)
【标注】
  • 知识点
    >
    函数
    >
    函数的图象与性质
    >
    函数的最值和值域
  • 题型
    >
    不等式
    >
    恒成立与存在性问题
  • 知识点
    >
    函数
    >
    常见初等函数
    >
    绝对值函数
【答案】
$\left[ { - 1,\dfrac{1}{2}} \right]$
【解析】
这是一个恒成立问题,可先求出左侧函数的最小值,然后令这个值大于等于右侧关于 $a$ 的代数式,然后解出 $a$ 的取值范围.要使不等式 $\left| {2x - 1} \right| + \left| {x + 2} \right| \geqslant {a^2} + \dfrac{1}{2}a + 2$ 对任意实数 $x$ 恒成立,只需 $\left(\left| {2x - 1} \right| + \left| {x + 2} \right|\right)_{\min}\geqslant {a^2} + \dfrac{1}{2}a + 2$ 即可.
令\[f\left(x\right)=\left| {2x - 1} \right| + \left| {x + 2} \right|=2\left|x-\dfrac 12\right|+\left|x+2\right| ,\]而 $ \left|x-\dfrac 12\right|+\left|x+2\right|$ 表示数轴上点 $x$ 到 $-2$ 和 $\dfrac 12$ 的距离之和,当 $x$ 位于 $\dfrac 12$ 和 $-2$ 之间时,距离之和最小,为 $\dfrac 52$.
$\left|x-\dfrac 12\right|$ 表示 数轴上的点 $x$ 到 $\dfrac 12$ 的距离,当 $x=\dfrac 12$ 时,这个距离最小,为 $0$.
综上所述,$f\left(x\right)=2\left|x-\dfrac 12\right|+\left|x+2\right|$ 在 $x=\dfrac 12$ 时取得最小值,最小值为 $\dfrac 52$.所以\[{a^2} + \dfrac{1}{2}a + 2 \leqslant \dfrac{5}{2},\]解得 $-1\leqslant a\leqslant \dfrac 12 $.
题目 答案 解析 备注
0.123838s