设函数 $f(x)$ 在 $\mathbb{R}$ 上存在导数 $f'(x)$,对任意 $x\in\mathbb{R}$,有 $f(-x)+f(x)=x^2$,且在 $(0,+\infty)$ 上 $f'(x)>x$.若 $f(2-a)-f(a)\geqslant 2-2a$,则实数 $a$ 的取值范围为 .
【难度】
【出处】
无
【标注】
【答案】
$(-\infty,-1]$
【解析】
由题意知$$\forall x>0,f'(x)-x>0,$$于是构造函数$$g(x)=f(x)-\dfrac 12x^2,$$由 $g'(x)>0$ 知 $g(x)$ 在 $(0,+\infty)$ 上单调递增.
又由条件 $f(-x)+f(x)=x^2$ 知$$g(-x)+g(x)=0,$$即 $g(x)$ 为奇函数.
因为 $f(x)$ 在 $\mathbb{R}$ 上存在导函数,所以 $g(x)$ 也在 $\mathbb{R}$ 上存在导函数,所以 $g(x)$ 在 $\mathbb{R}$ 上单调递增,由 $f(2-a)-f(a)\geqslant 2-2a$ 知$$g(2-a)\geqslant g(a),$$从而有$$2-a\geqslant a,$$解得 $a\leqslant 1$.
又由条件 $f(-x)+f(x)=x^2$ 知$$g(-x)+g(x)=0,$$即 $g(x)$ 为奇函数.
因为 $f(x)$ 在 $\mathbb{R}$ 上存在导函数,所以 $g(x)$ 也在 $\mathbb{R}$ 上存在导函数,所以 $g(x)$ 在 $\mathbb{R}$ 上单调递增,由 $f(2-a)-f(a)\geqslant 2-2a$ 知$$g(2-a)\geqslant g(a),$$从而有$$2-a\geqslant a,$$解得 $a\leqslant 1$.
题目
答案
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