已知函数 $f(x)=x^2-1$,$g(x)=a|x-1|$.
【难度】
【出处】
【标注】
  • 题型
    >
    不等式
    >
    恒成立与存在性问题
  • 方法
    >
    代数处理
    >
    分离变量法
  • 方法
    >
    思考方式
    >
    必要条件探路
  • 知识点
    >
    函数
    >
    函数的图象与性质
    >
    函数的最值和值域
  1. 若不等式 $f(x)\geqslant g(x)$ 恒成立,求实数 $a$ 的取值范围;
    标注
    • 题型
      >
      不等式
      >
      恒成立与存在性问题
    • 方法
      >
      代数处理
      >
      分离变量法
    答案
    $(-\infty,-2]$
    解析
    根据题意,有\[\forall x\in\mathbb R,f(x)\geqslant g(x),\]即\[\forall x\in (-\infty,1)\cup (1,+\infty),a\leqslant \dfrac{x^2-1}{|x-1|},\]也即\[\forall x\in (-\infty,1)\cup (1,+\infty),a\leqslant (x+1)\cdot \dfrac{x-1}{|x-1|},\]于是实数 $a$ 的取值范围是 $(-\infty,-2]$.
  2. 若 $a\geqslant -2$,设函数 $h(x)=|f(x)|+g(x)$ 在 $[0,2]$ 上的最大值为 $t(a)$,求 $t(a)$ 的最小值.
    标注
    • 方法
      >
      思考方式
      >
      必要条件探路
    • 知识点
      >
      函数
      >
      函数的图象与性质
      >
      函数的最值和值域
    答案
    $1$
    解析
    一方面,根据题意,有\[\begin{split} h(0)&=1+a,\\ h(2)&=3+a,\end{split}\]于是\[t(a)\geqslant \max\{1+a,3+a\}=3+a\geqslant 1.\]另一方面,当 $a=-2$ 时,函数\[h(x)=\left|x^2-1\right|-2|x-1|,\]也即\[h(x)=\begin{cases} -x^2+2x-1,&0\leqslant x<1,\\ x^2-2x+3,&1\leqslant x\leqslant 2,\end{cases}\]该函数在 $[0,2]$ 上单调递增,其最大值为 $h(2)=1$.
    综上所述,$t(a)$ 的最小值为 $1$.
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
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