已知函数 $f(x)=\dfrac ax-x$,对任意 $x\in (0,1)$,有 $f(x)\cdot f(1-x)\geqslant 1$ 恒成立,则实数 $a$ 的取值范围为 .
【难度】
【出处】
2013年全国高中数学联赛四川省预赛
【标注】
【答案】
$\left(-\infty,-\dfrac 14\right]\cup\left[1,+\infty \right)$
【解析】
通过换元法,将四次问题转化为二次问题,这也是处理高次问题的一个常见思路:
原不等式即$$\left(\dfrac ax-x\right)\left[\dfrac{a}{1-x}-(1-x)\right]\geqslant 1,$$因为 $x\in(0,1)$,所以上式可以变形为$$\left[x(1-x)\right ]^2+(2a-1)x(1-x)+a(a-1)\geqslant 0.$$令 $t=x(1-x)$,于是有 $-a\geqslant \dfrac{1}{4}$ 或 $-a+1\leqslant 0$,解得 $a\leqslant -\dfrac{1}{4}$ 或 $a\geqslant 1$.
原不等式即$$\left(\dfrac ax-x\right)\left[\dfrac{a}{1-x}-(1-x)\right]\geqslant 1,$$因为 $x\in(0,1)$,所以上式可以变形为$$\left[x(1-x)\right ]^2+(2a-1)x(1-x)+a(a-1)\geqslant 0.$$令 $t=x(1-x)$,于是有 $-a\geqslant \dfrac{1}{4}$ 或 $-a+1\leqslant 0$,解得 $a\leqslant -\dfrac{1}{4}$ 或 $a\geqslant 1$.
题目
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