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
    >
    微积分初步
    >
    导数问题中的技巧
    >
    参数的讨论
【答案】
$\left(-\infty,-\sqrt{3}\right)\cup (1,+\infty)$
【解析】
函数 $f(x)$ 的导函数$$f'(x)=\dfrac{(x+a)(x-a)}{x^2}.$$情形一若 $a=0$,显然不合题意.
情形二若 $a>0$,则 $f(x)$ 在 $(-\infty,-a)$ 上单调递增,在 $(-a,0)$ 上单调递减,所以只需\[f(-a)=-4a<2a^2-6,\]解得 $a>1$.
情形三若 $a<0$,则 $f(x)$ 在 $(-\infty,a)$ 上单调递增,在 $(a,0)$ 上单调递减,所以只需\[f(a)=0<2a^2-6,\]解得 $a<-\sqrt{3}$.
综上所述,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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