题目内容

若不等式
-x2+4x
≤ax+2a恒成立,则实数a的取值范围为
 
考点:函数恒成立问题
专题:函数的性质及应用,不等式的解法及应用
分析:令y=f(x)=
-x2+4x
,在同一直角坐标系中作出f(x)=
-x2+4x
与y=ax+2a=a(x+2)的图象,数形结合,分析即可求得实数a的取值范围.
解答: 解:令y=f(x)=
-x2+4x
,则(x-2)2+y2=4(0≤x≤4),是以(2,0)为圆心,2为半径的上半圆.
令y=ax+2a=a(x+2),是以a为斜率,且过定点(-2,0)的直线,
作图如下:

由图可知,当直线y=a(x+2)与半圆f(x)=
-x2+4x
相切时,由Rt△AEP中AE=4,PE=2知,∠PAE=30°,
所以,a=kPA=tan30°=
3
3
,此时满足不等式
-x2+4x
≤ax+2a恒成立,
将此时的直线l(直线AP)绕定点A逆时针方向旋转,直到与x轴垂直,在这个过程中,不等式
-x2+4x
≤ax+2a恒成立,
所以,a≥
3
3

故答案为:[
3
3
,+∞).
点评:本题考查函数恒成立问题,在同一直角坐标系中作出f(x)=
-x2+4x
与y=ax+2a=a(x+2)的图象是关键,考查数学结合思想与等价转化思想的综合运用,属于中档题.
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