已知函数 $f(x)=\dfrac{(x-a)^2}{x}$.若对于任意 $x<0$,都有 $f(x)<2a^2-6$ 成立,求实数 $a$ 的取值范围.
【难度】
【出处】
【标注】
  • 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
    >
    二次函数
  • 题型
    >
    函数
    >
    含参二次函数根的分布
  • 方法
    >
    思考方式
    >
    考虑反面
【答案】
$\left(-\infty,-\sqrt{3}\right)\cup (1,+\infty)$
【解析】
原问题即\[\forall x<0,(x-a)^2>\left(2a^2-6\right)x,\]也即\[\forall x<0,x^2-\left(2a^2+2a-6\right)x+a^2>0.\]考虑问题的反面,研究关于 $x$ 的方程\[x^2-\left(2a^2+2a-6\right)x+a^2=0\]何时有负实根.右侧关于 $x$ 的二次式的判别式$$\Delta=\left(2a^2+2a-6\right)^2-4a^2=4(a^2-3)(a+3)(a-1),$$于是当 $\Delta\geqslant 0$,且 $a^2+a-3<0$ 时方程有负根,即当 $a\in\left[-\sqrt 3,1\right]$ 时满足条件.
综上,实数 $a$ 的取值范围是 $\left(-\infty,-\sqrt{3}\right)\cup (1,+\infty)$.
答案 解析 备注
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