Question

設(shè)函數(shù)f（x）是定義在（-∞，+∞）上的增函數(shù)，是否存在這樣的實(shí)數(shù)a，使得不等式f（1-ax-x²）＜f（2-a）對(duì)于任意x∈[0，1]都成立？若存在，試求出實(shí)數(shù)a的取值范圍；若不存在，請(qǐng)說明理由．

Answer 1

解法一：由條件得1-ax-x²＜2-a對(duì)于x∈[0，1]恒成立
令g（x）=x²+ax-a+1，只需g（x）在[0，1]上的最小值大于0即可．
g（x）=x²+ax-a+1=（x+）²--a+1．
①當(dāng)-＜0，即a＞0時(shí)，g（x）_min=g（0）=1-a＞0，∴a＜1，故0＜a＜1；
②當(dāng)0≤-≤1，即-2≤a≤0時(shí)，g（x）_min=g（-）=--a+1＞0，∴-2-2＜a＜-2+2，故-2≤a≤0；
③當(dāng)-＞1，即a＜-2時(shí)，g（x）_min=g（1）=2＞0，滿足，故a＜-2．
故存在實(shí)數(shù)a，使得不等式f（1-ax-x²）＜f（2-a）對(duì)于任意x∈[0，1]都成立，其取值范圍是（-∞，1）．
解法二：由1-ax-x²＜2-a得（1-x）a＜x²+1，
∵x∈[0，1]，∴1-x≥0，
∴①當(dāng)x=1時(shí)，0＜2恒成立，此時(shí)a∈R；
②當(dāng)x∈[0，1）時(shí)，a＜恒成立．
求當(dāng)x∈[0，1）時(shí)，函數(shù)y=的最小值．
令t=1-x（t∈（0，1]），則y===t+-2，
而函數(shù)y=t+-2是（0，1]上的減函數(shù)，所以當(dāng)且僅當(dāng)t=1，即x=0時(shí)，y_min=1．
故要使不等式在[0，1）上恒成立，只需a＜1，
由①②得a＜1．
故存在實(shí)數(shù)a，使得不等式f（1-ax-x²）＜f（2-a）對(duì)于任意x∈[0，1]都成立，其取值范圍是（-∞，1）．
分析：解法一：由條件得1-ax-x²＜2-a對(duì)于x∈[0，1]恒成立，令g（x）=x²+ax-a+1，只需g（x）在[0，1]上的最小值大于0即可，分類討論，求最值即可求出實(shí)數(shù)a的取值范圍；
解法二：由1-ax-x²＜2-a，得（1-x）a＜x²+1，對(duì)x討論，再分離參數(shù)，求最值，即可求出實(shí)數(shù)a的取值范圍．
點(diǎn)評(píng)：本題考查恒成立問題，考查分類討論的數(shù)學(xué)思想，考查學(xué)生分析解決問題的能力，考查分離參數(shù)法的運(yùn)用，屬于中檔題．