定义在 $\mathbb{R}$ 上的函数 $f(x)$ 满足 $f(x+2)=2f(x)$,且当 $x\in(2, 4]$ 时,$f(x)=\left\{\begin{array}{l}-x^2+4x, 2<x\leqslant3,\\[4pt]
\dfrac{x^2+2}x, 3<x\leqslant4,\end{array}\right.$ $g(x)=ax+1$,对任意 $x_1\in[-2, 0]$,存在 $x_2\in[-2, 1]$,使得 $g(x_2)=f(x_1)$,则正实数 $a$ 的取值范围为 \((\qquad)\)
A: $[\dfrac{1}{8}, +\infty)$
B: $(0, 8]$
C: $(0, \dfrac{1}{8}]$
D: $[8, +\infty)$
【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
    >
    函数的图象与性质
    >
    函数的最值和值域
【答案】
A
【解析】
当 $x\in[2, 4]$ 时,由 $f(x)=\left\{\begin{array}{l}-x^2+4x, 2<x\leqslant3,\\[4pt]\dfrac{x^2+2}x, 3<x\leqslant4,\end{array}\right.$ 可得 $f(x)$ 在 $[2, 3]$ 上单调递减,在 $(3, 4]$ 上单调递增,所以 $f(x)$ 在 $[2, 3]$ 上的值域为 $[3, 4]$,在 $(3, 4]$ 上的值域为 $(\dfrac{11}{3}, \dfrac{9}{2}]$,所以 $f(x)$ 在 $[2, 4]$ 上的值域为 $[3, \dfrac{9}{2}]$;因为 $f(x+2)=2f(x)$,故 $f(x)=\dfrac{1}{2}f(x+2)=\dfrac{1}{4}f(x+4)$,所以 $f(x)$ 在 $[-2, 0]$ 上的值域为 $[\dfrac{3}{4}, \dfrac{9}{8}]$;当 $a>0$ 时,$g(x)$ 为增函数,$g(x)=ax+1$ 在 $[-2, 1]$ 上的值域为 $[-2a+1, a+1]$,从而应满足 $\left\{\begin{array}{l}\dfrac{3}{4}\geqslant1-2a,\\[4pt]\dfrac{9}{8}\leqslant1+a,\end{array}\right.$ 解得 $a\geqslant\frac{1}{8}$.因此选A.
题目 答案 解析 备注
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