已知函数 $f(x)=|2x-1|-|x+2|$.
【难度】
【出处】
2017年清华大学THUSSAT测试理科数学(一测)
【标注】
  • 知识点
    >
    函数
    >
    常见初等函数
    >
    绝对值函数
  • 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
    >
    不等式
    >
    常用不等式
    >
    柯西不等式
  1. 存在 $x_0 \in \mathbb R$,使得 $f(x_0)+2a^2 \leqslant 4a$,求实数 $a$ 的取值范围;
    标注
    • 知识点
      >
      函数
      >
      常见初等函数
      >
      绝对值函数
    • 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
    答案
    $\left[-\dfrac 12,\dfrac 52\right]$
    解析
    根据题意,有\[\exists x\in\mathbb R,f(x)\leqslant -2a^2+4a,\]也即\[\min_{x\in\mathbb R}\{f(x)\}\leqslant -2a^2+4a,\]也即\[2a^2-4a-\dfrac 52\leqslant 0,\]解得实数 $a$ 的取值范围是 $\left[-\dfrac 12,\dfrac 52\right]$.
  2. 设在 $(1)$ 中求得的取值范围中的最大数为 $a_0$,若 $\dfrac {1}{a^2}+\dfrac {4}{b^2}+\dfrac {9}{c^2}=a_0$,则当 $a,b,c$ 取何值时,$a^2+4b^2+9c^2$ 取得最小值,并求出该最小值.
    标注
    • 知识点
      >
      不等式
      >
      常用不等式
      >
      柯西不等式
    答案
    当 $a,b,c\in\left\{\dfrac{2\sqrt{35}}5,-\dfrac{2\sqrt{35}}5\right\}$ 时 $a^2+4b^2+9c^2$ 取得最小值 $\dfrac{392}5$
    解析
    根据柯西不等式有\[\dfrac 52=\dfrac{1}{a^2}+\dfrac 4{b^2}+\dfrac 9{c^2}\geqslant \dfrac{(1+4+9)^2}{a^2+4b^2+9c^2},\]因此\[a^2+4b^2+9c^2\geqslant \dfrac{392}5,\]等号当\[a^2=b^2=c^2=\dfrac {28}5\]时取得,进而可得所求代数式的最小值为 $\dfrac{392}5$.
题目 问题1 答案1 解析1 备注1 问题2 答案2 解析2 备注2
0.110701s